작년에 독수리 눈을 가진 시청자들이 제임스 웹 우주 망원경의 이미지에서 물음표처럼 보이는 은하를 발견했을 때 인터넷은 많은 즐거움을 얻었습니다. 이제 Webb은 의문의 여지가 있는 또 다른 은하를 우연히 발견했으며, 그 특이한 모양의 이유는 망원경이 지금까지 관찰된 가장 먼 은하 중 일부를 어떻게 보는지에 대한 중요한 사실을 드러냅니다.
새로운 물음표 모양의 은하는 너무 거대해서 시공간을 왜곡하는 은하단 MACS-J0417.5-1154 이미지의 일부입니다. 극도로 거대한 물체(이 경우에는 많은 은하단)는 중력을 너무 많이 발휘하여 공간을 휘게 하므로 이러한 물체를 지나 이동하는 빛이 늘어납니다. 돋보기를 사용하는 것과 비슷합니다. 어떤 경우에는 중력 렌즈라고 불리는 이 효과로 인해 동일한 은하가 한 이미지 내의 여러 위치에 여러 번 나타날 수도 있습니다.
이 특별한 경우는 지구, 은하단, 목표 은하가 그렇게 일렬로 늘어선 결과이며 쌍곡선 제대 중력 렌즈라고 불립니다. 여기에는 실제로 한 쌍의 은하계가 있지만 렌즈 효과로 인해 은하계가 다섯 번 나타나게 되어 물음표 모양이 만들어집니다.
"우리는 관측 가능한 우주에서 유사한 중력 렌즈 구성이 3~4번만 발생한다는 것을 알고 있습니다. 이는 Webb의 힘을 보여주고 아마도 이제 더 많은 것을 발견할 수 있음을 시사하기 때문에 이 발견을 흥미롭게 만듭니다."라고 Saint의 천문학자 Guillaume Desprez는 말했습니다. 노바스코샤 주 핼리팩스에 위치한 메리 대학교는 성명 을 통해 이렇게 말했습니다.
이미지는 Webb의 NIRCam 장비로 촬영되었지만 연구원들은 Webb의 NIRISS 장비를 사용하여 수십억 광년 떨어진 은하에서도 별 형성이 일어나는 위치를 찾아냈습니다. 두 은하가 병합되거나 충돌하는 과정에서 별 형성 속도가 빨라질 수 있습니다.
세인트 메리 대학의 천문학자 비센테 에스트라다-카펜터(Vicente Estrada-Carpenter)는 “은하 내에서 언제, 어디서, 어떻게 별 형성이 일어나는지 아는 것은 우주의 역사에 걸쳐 은하계가 어떻게 진화해왔는지 이해하는 데 매우 중요하다”고 말했습니다. “물음표 쌍의 두 은하 모두 여러 촘촘한 지역에서 활발한 별 형성을 보여주고 있는데, 이는 두 은하의 충돌로 인한 가스일 가능성이 높습니다. 그러나 어느 은하계도 모양이 너무 흐릿해 보이지 않기 때문에 우리는 아마도 은하계가 서로 상호작용하기 시작하는 것을 보고 있는 것 같습니다.”
재미있고 기이할 뿐만 아니라, 여기서 보이는 은하들은 우리 은하가 어렸을 때 어땠는지에 대한 유용한 모델입니다.
“수십억 년 전 별 형성이 최고조에 달했을 때 본 이 은하들은 당시 은하계의 질량과 유사합니다. Webb을 통해 우리 은하계의 10대 시절이 어땠을지 연구할 수 있게 되었습니다.”라고 Saint Mary's University의 Marcin Sawicki가 말했습니다.
이 연구는 왕립천문학회 월간지(Monthly Notice of the Royal Astronomical Society) 에 게재되었습니다.