제임스 웹 우주망원경이 찍은 우주의 놀라운 순간들

제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope, JWST)은 현대 천문학의 새로운 시대를 대표한다고 해도 과언이 아닙니다.

2021년 12월 25일에 발사되어 2022년 7월부터 완전히 작동하는 망원경은 이전에 우리가 접근할 수 없었던 우주의 모습을 보여줍니다. 허블 우주 망원경처럼, JWST는 우주에 있기 때문에 지구 대기의 왜곡으로부터 자유로운 놀라운 디테일로 사진을 찍을 수 있습니다.

하지만, 허블이 335마일(540킬로미터)의 고도로 지구 주위를 돌고 있는 동안, JWST는 달보다 훨씬 먼 거의 100만 마일(150만 킬로미터) 떨어져 있습니다. 이 위치에서, 우리 행성의 반사된 열의 간섭으로부터 멀리 떨어진, 그것은 우주를 가로질러 전자기 스펙트럼의 적외선 부분으로 빛을 모을 수 있습니다.



JWST의 더 큰 거울, 최첨단 탐지기, 그리고 다른 많은 기술적 진보와 결합할 때, 천문학자들은 우주의 초기 시대를 돌아볼 수 있습니다.

우주가 팽창함에 따라, 그것은 우리를 향해 이동하는 빛의 파장을 늘려 더 멀리 있는 물체들을 더 붉게 보이게 합니다. 충분한 거리에서, 은하로부터의 빛은 전자기 스펙트럼의 가시적인 부분에서 적외선으로 완전히 옮겨집니다. JWST는 그러한 빛의 원천을 거의 140억년 전인 가장 초기로 바로 조사할 수 있습니다.

허블 망원경은 계속해서 훌륭한 과학 기구이고 JWST가 볼 수 없는 광학 파장에서 볼 수 있습니다. 하지만 웹 망원경은 더 큰 감도와 선명도로 적외선을 훨씬 더 멀리 볼 수 있습니다.

우주를 향한 이 새로운 창의 놀라운 힘을 보여준 10개의 이미지를 살펴봅시다.

1. 거울정렬
JWST 거울 정렬입니다

왼쪽: JWST에서 공개된 첫 번째 정렬 이미지입니다. 천문학자들은 지구의 암흑 에너지 카메라에서 오른쪽에 있는 것과 같은 하늘의 이전 이미지와 비교하기 위해 이 이미지에 뛰어들었습니다.
NASA/STScI/Legacy Survey/C입니다. 제이콥스입니다
지상에서의 수년간의 테스트에도 불구하고 JWST와 같은 복잡한 관측소는 춥고 어두운 우주에 배치되면 광범위한 구성과 테스트가 필요했습니다.

가장 큰 과제 중 하나는 18개의 육각형 거울 조각을 빛의 파장의 일부 안에서 펼쳐지고 정렬시키는 것이었습니다. 3월에 나사는 완전히 정렬된 거울에서 (별을 중심으로 한) 첫 번째 이미지를 공개했습니다. 비록 그것은 단지 보정된 이미지였지만, 천문학자들은 그 지역의 기존 이미지들과 비교했습니다.

2. 스파이저 vs MIRI입니다
JWSTvs스파이처입니다

NASA/JPL-Caltech(왼쪽), NASA/ESA/CSA/STScI(오른쪽)입니다
모든 카메라가 초점을 맞추는 동안 찍은 이 초기 이미지는 JWST가 이전 모델에 비해 데이터 품질의 단계적인 변화를 명확하게 보여줍니다.

왼쪽에는 85cm 거울이 있는 우주 기반 적외선 관측소인 스피저 망원경의 이미지가 있습니다. 오른쪽에는 JWST의 중적외선 MIRI 카메라와 6.5m 거울의 동일한 필드가 있습니다. 훨씬 더 희미한 소스를 감지할 수 있는 해상도와 능력은 스피저 이미지의 노이즈로 잃어버린 수백 개의 은하를 볼 수 있습니다. 이것이 가장 깊고 추운 어둠 속에 위치한 더 큰 거울이 할 수 있는 일입니다.

3. 첫 번째 은하단 이미지입니다
JWST 첫 번째 은하단입니다

SMACS 0723 은하단 – 왼쪽은 허블, 오른쪽은 JWST입니다. JWST의 적외선 이미지에는 수백 개의 은하가 더 보입니다.
NASA/STSci입니다
SMACS J0723이라는 가명을 가진 은하단입니다.3–7327은 JWST에서 대중에게 공개된 첫 번째 컬러 이미지에 적합한 선택이었습니다.

그 분야는 모든 모양과 색깔의 은하들로 붐빕니다. 40억 광년 이상 떨어진 이 거대한 은하단의 결합된 질량은 공간을 휘게 하여 배경에 있는 먼 곳의 광원으로부터의 빛이 늘어나고 확대되는데, 이는 중력 렌즈라고 알려진 효과입니다.

이 왜곡된 배경 은하들은 이 이미지를 통해 선과 호로 명확하게 볼 수 있습니다. 이 분야는 이미 허블 이미지(왼쪽)에서 장관을 이루고 있지만 JWST 근적외선 이미지(오른쪽)는 이전 은하에 의해 감지되기에는 너무 어둡거나 너무 붉은 수백 개의 먼 은하를 포함하여 많은 추가 세부 사항을 보여줍니다.