제임스 웹 망원경, 초기 우주 이해에 도전하는 300개의 신비한 물체 발견

DNVN - 미주리 대학의 연구진은 NASA의 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 관측 결과를 바탕으로 초기 은하의 특이한 후보 300개를 찾아냈습니다.

최근 연구에서 연구팀은 우주의 끝자락을 탐사하다가 놀라운 발견을 했습니다. 제임스 웹 우주 망원경이 촬영한 적외선 이미지를 분석한 결과, 예상보다 훨씬 밝은 300개의 천체를 발견했습니다.

NASA의 제임스 웹 우주 망원경을 이용하는 천문학자들이 우주 초기 은하 중 일부일 가능성이 있는 300개의 미스터리한 천체를 발견했습니다. 만약 이 천체들의 존재가 확인된다면, 은하의 최초 형성 과정에 대한 우리의 이해를 크게 바꿀 수 있을 것입니다. (작가의 구상). 출처: SciTechDaily.com

"이 신비한 천체들은 초기 우주의 잠재적 은하이며, 이는 매우 초기 은하일 수 있다는 것을 의미합니다. 만약 이 천체들 중 몇 개라도 우리가 생각하는 것과 일치한다면, 우리의 발견은 초기 우주, 즉 최초의 별과 은하가 형성되기 시작한 시기에 은하가 어떻게 형성되었는지에 대한 현재의 생각에 의문을 제기할 수 있습니다."라고 미주리대 예술과학대학 천문학과 교수이자 이 연구의 공동 저자인 하오징 얀은 말했습니다.

적외선 장치, 초기 우주 연구의 길을 열다

과학자들에 따르면, 멀리 있는 천체의 본질을 결정하는 일은 즉시 이루어질 수 없으며, 첨단 기술, 신중한 분석, 그리고 "천문 탐정"의 막대한 노력이 결합된 꼼꼼하고 다단계의 과정이 필요합니다.

미주리대 연구팀은 제임스 웹의 두 가지 첨단 적외선 장비, 즉 근적외선 카메라와 중적외선 장비를 사용했습니다. 이 장비들은 우주의 가장 먼 곳에서 오는 빛을 수집하도록 설계되었기 때문에 초기 우주 연구에 필수적입니다. 적외선에 초점을 맞춘 이유는 물체가 지구에서 멀어질수록 빛이 이동하는 데 더 오랜 시간이 걸리고, 도착했을 때 스펙트럼의 적외선 영역으로 더 많이 확장되기 때문입니다.

"이 초기 은하에서 나온 빛은 우주를 이동하면서 가시광선에서 적외선으로 파장이 길어집니다. 이러한 파장의 변화를 적색편이라고 하며, 이는 은하의 거리를 측정하는 데 도움이 됩니다. 적색편이가 클수록 은하가 지구에서 더 멀리 떨어져 있고, 우주의 시작에 더 가까워진다는 것을 의미합니다."라고 얀은 설명했습니다.

미주리 대학교 연구진이 연구를 통해 발견한 우주의 미스터리한 물체들을 보여주는 그래픽. 사진 제공: 방정 "톰" 선/미주리 대학교

검색에 건너뛰기 기술 적용

300개의 잠재적 원시 은하의 정체를 밝히기 위해 미주리대 연구진은 드롭아웃 기법이라는 오래된 방법을 사용했습니다. 얀과 함께 연구하고 있으며 논문 주저자인 박사과정생 방정 "톰" 쑨은 "이 기법은 더 붉은 파장에서 나타나지만 더 푸른 파장에서 사라지는 천체를 찾아 높은 적색편이 은하를 감지할 수 있습니다. 이는 그 빛이 먼 거리와 시간을 이동했다는 신호입니다 ."라고 말했습니다. "이 현상은 중성 수소가 자외선을 흡수하여 발생하는 스펙트럼 특징인 '라이만 파괴'의 특징입니다. 적색편이가 증가함에 따라, 이 특징은 더 붉은 파장으로 이동합니다."

얀 교수는 스킵 기법으로 개별 은하 후보를 식별할 수는 있지만, 다음 단계는 실제로 "매우" 높은 적색편이를 보이는지 확인하는 것이라고 덧붙였습니다. "이상적으로는 분광학을 사용하여 이를 수행하는 것입니다. 분광학은 여러 파장에 걸쳐 빛을 산란시켜 정확한 적색편이 측정을 가능하게 하는 특징을 파악하는 기술입니다."라고 그는 말했습니다.

분광학 - 초기 은하를 확인하는 황금 표준

전체 스펙트럼 데이터가 없는 상황에서 연구팀은 스펙트럼 에너지 분포 피팅(spectral energy distribution fitting)이라는 방법을 사용했습니다. 이 방법을 통해 Sun과 Yan은 은하 후보들의 적색편이를 추정할 수 있는 근거를 얻었으며, 나이와 질량과 같은 다른 특성들도 함께 추정할 수 있었습니다. 이전에는 많은 과학자들이 이처럼 매우 밝은 천체들이 원시 은하가 아니라 원시 은하와 유사한 다른 현상이라고 가정해 왔습니다. 그러나 Sun과 Yan은 새로운 결과를 바탕으로 이러한 천체들이 추가 연구가 필요하며, 너무 일찍 배제해서는 안 된다고 생각합니다.

얀 교수는 "이러한 천체 중 일부만 초기 우주에 존재했다는 것이 확인되더라도, 우리는 기존 은하 형성 이론을 수정해야 할 것"이라고 강조했다.

연구진은 최종 테스트에서도 이러한 결과를 확인하기 위해 황금률로 여겨지는 분광학에 의존할 것이라고 밝혔습니다. 분광학은 프리즘이 빛을 무지개색으로 나누는 것처럼 빛을 여러 파장으로 나눕니다. 이를 통해 과학자들은 은하의 고유한 분광 지문을 발견하여 은하가 어떻게 형성되었는지, 얼마나 오래되었는지, 그리고 무엇으로 구성되어 있는지를 밝혀낼 수 있습니다.

"우리 천체 중 하나가 분광학적으로 원시 은하임이 확인되었습니다. 하지만 이 천체만으로는 충분하지 않습니다. 현재 이론에 의문이 제기되는지 확실히 밝히려면 추가적인 확인이 필요합니다."라고 선 박사는 말했습니다.

라 케(SciTech Daily에 따르면)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656