제임스 웹, 가장 오래된 은하 후보 찾았다 [우주로 간다]

제임스 웹 우주망원경이 첫 관측 사진을 공개한지 일주일 만에 우주 관측 사상 가장 오래된 은하 후보들을 발견했다고 우주과학 매체 스페이스닷컴이 21일(이하 현지시간) 보도했다.

스위스 제네바대와 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학연구소 연구진은 20일 논문 사전 공개 사이트 카이브(arXiv)에 해당 연구 결과를 공개했다.

우주 최초 은하를 상상한 이미지 (사진= NASA/ESA/ESO/Wolfram Freudling et al.(STECF))

연구진은 제임스 웹 우주망원경으로 약 135억년 전의 은하인 GLASS-z13, GLASS-z11을 발견했다고 설명했다. 이전 관측에서 가장 오래된 은하는 2015년 허블 우주망원경이 발견한 GNz11로, 134억년 전의 은하였다.

제임스웹으로 관측한 가장 먼 은하 후보 GLASS-z13 (사진= T. Treu/GLASS-JWST/NASA/CSA/ESA/STScI)

연구진들이 이번에 해당 은하의 나이를 알아보기 위해 빛의 파장이 길어져 붉은색을 띄는 ‘적색편이’(赤色偏移) 현상을 활용했다. 우주는 팽창하기 때문에, 팽창하는 공간 사이를 지나는 빛의 파장 역시 함께 늘어난다. 이 때 가시광선도 더욱 파장이 긴 적외선이 되며, 멀리 있는 천체에서 오는 빛은 그만큼 적색편이가 크기 마련이다.

해당 은하의 적색편이는 제임스 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)를 통해 측정됐다. 이후 연구진들은 은하에서 나오는 빛의 스펙트럼을 분석하고 특정 원자와 분자에서 방출된 빛이 얼마나 적색편이 되었는지를 추가로 측정할 예정이다. 이 작업 후에 이 은하들의 나이가 최종 확정되게 된다.

GLASS-z13은 지름이 1600광년, GLASS z-11은 2300광년으로 알려졌다. 특히 GLASS-z11은 나선형 원반 구조를 이미 형성해 초기 은하에서 별이 예상보다 빨리 생성된 것으로 확인됐다.

또, 이 두 은하들은 다른 은하와의 합병을 통해 지금의 크기의 거대 타원 은하로 발전했을 것이라고 연구진들은 설명했다.