우주망원경의 강력한 적외선 영역 주시 능력은 은하가 수십억년 동안 어떻게 변해 왔는지에 대한 새로운 시각을 제시한다.

​

NASA의 제임스 웹 우주망원경은 수레바퀴 은하의 혼돈을 자세히 들여다보았고, 그 결과 항성의 형성과 은하 중심부 블랙홀의 새로운 세부 모습을 드러내었다. 웹의 강력한 적외선 영역 주시 능력이 수레바퀴 은하의 자세한 사진과 많은 다른 은하들을 배경으로 한 두 개의 작은 동반 은하의 사진을 만들어 내었다.

조각가자리 방향으로 약 5억 광년 떨어진 곳에 위치한 수레바퀴 은하는 보기 드문 광경이다. 4륜차의 휠과 매우 비슷하게 생긴 그 은하의 생김새는 격력한 사건의 결과다 - 거대한 나선 은하와 이 사진에서는 보이지 않는 더 작은 은하가 매우 빠른 속력으로 충돌한 것. 은하 규모의 충돌은 관련 은하들 사이에 서로 다른 작은 사건들의 폭포를 일으킨다; 수레바퀴 은하도 예외는 아니다.

이러한 충돌은 은하 모양과 구조에 가장 큰 영향을 미쳤다. 수레바퀴 은하는 두 개의 고리를 가지고 있는데, 밝은 안쪽 고리와 주변의 다채로운 고리다. 두 고리는 돌이 연못에 던져진 후 연못의 잔물결처럼 충돌 중심에서 바깥쪽으로 확장한다. 이러한 독창적인 특징 때문에, 천문학자들은 이것을 “고리 은하”라고 부르는데, 우리은하와 같은 나선은하보다 덜 흔한 구조이기도 하다.

​

밝은 중심부는 엄청난 양의 뜨거운 먼지를 포함하며 거대한 젊은 성단의 고향이 되는 가장 밝은 영역이기도 하다. 반면, 4억 4천만년 동안 확장해온 바깥쪽 고리는 항성 형성과 초신성에 장악당했다. 고리가 팽창하면서, 주변 가스에 충돌해 별 형성을 일으킨다.

​

허블 우주망원경을 포함한 다른 망원경들도 이전에 수레바퀴 은하를 조사한 적이 있다. 하지만 이 극적인 은하는 말 그대로 수수께끼에 싸여 있었다 - 말 그대로, 시야를 가리는 먼지의 양을 감안했을 때. 적외선을 감지할 수 있는 능력을 가진 제임스 웹 우주망원경은 이제 수레바퀴 은하의 성질에 대한 새로운 통찰을 밝힌다.

​

웹의 기본적인 영상 장비인 근적외선 카메라(NIRCam)는 0.6에서 5 마이크로미터 사이의 근적외선 영역에서 작동하며, 이 영역은 가시광선 관측보다 훨씬 더 많은 별을 드러낼 수 있는 결정적인 빛의 파장대이다. 이것은 대다수가 외부 고리를 형성하는 젊은 별들이 적외선에서 관측될 때 먼지의 존재로 덜 방해받기 때문이다. 이 사진에서 NIRCam 데이터는 청색, 주황색 그리고 노란색으로 나와있다. 은하는 각각 수많은 파란색 점을 나타내는데, 별들이나 별이 형성되는 지역이다. 그리고 NIRCam은 늙은 항성 종족들의 부드러운 분포 혹은 모양과 바깥쪽 젊은 항성 족족들과 관련된 덩어리진 모양과 비교해 중심부의 밀집된 먼지 사이의 차이를 드러낸다.

​

하지만, 은하에 존재하는 먼지에 대해 조금 더 자세히 알기 위해서는 웹의 중적외선 장비(MIRI)가 필요하다. MIRI 데이터는 합성 사진에서 적색으로 나와있다. 사진은 수레바퀴 은하 안의 지구의 많은 먼지처럼 규산염 먼지 뿐만 아니라 탄화수소와 다른 화학적 화합물이 풍부한 지역을 드러낸다. 이 영역은 일종의 나선 바퀴살을 만드는데, 기본적으로 은하의 골격을 형성한다. 2018년 발표된 이전의 허블 관측에서 이러한 바퀴살은 분명히 나타나지만, 이 웹 사진에서는 훨씬 더 눈에 잘 띈다.

​

웹의 관측은 수레바퀴 은하가 매우 일시적인 단계에 있다는 것을 강조한다. 짐작건대 충돌 전에는 우리은하처럼 일반적인 나선 은하였을 이 은하는 계속 변형할 것이다. 웹은 수레바퀴 은하의 현재 상태에 대한 짧은 사진을 주지만, 과거에 이 은하에 무슨 일이 일어났고 앞으로 어떻게 진화할 것인지에 대한 통찰을 제공한다.

​

출처: https://www.technology.org/2022/08/03/webb-captures-stellar-gymnastics-in-the-cartwheel-galaxy/​

​