제임스 웹) 공개된 이미지들 간략한 설명

https://esawebb.org/images/weic2209a/

근적외선 카메라로 찍은 은하단 SMACS 0723.3-7327.

지구에서 50억 광년 정도 떨어져 있고, 배경의 붉고 작은 은하들은 그보다 훨씬 멀리 있습니다.

허블 망원경보다 짧은 관측 시간으로 아주 먼 곳을 보여줄 수 있어서 제임스 웹 망원경이 얼마나 뛰어난지 알 수 있는 대목입니다.

처음 공개되었을 때 사진 중앙으로 먼 은하들이 둥글게 왜곡되어 있는 것을 가지고 망원경에 문제가 있는 게 아니냐고 하시는 분들이 몇몇 계시던데, 앞에 있는 은하단의 중력이 볼록렌즈 비스무리한 역할을 해서 그렇게 보이는 자연적인 현상입니다. 이를 중력렌즈라고 하는데, 일반 상대성 이론이 옳다는 걸 가장 효과적으로 보여주는 자연 현상 중 하나예요.

사진 중앙에 거대한 물체(그림에서 안 보임)가 있고(좌측) 없을(우측) 때 중력렌즈 효과.

https://esawebb.org/images/weic2209b/

중적외선 영상 장치(좌)와 근적외선 카메라(우)로 찍은 사진 비교. 중적외선은 먼 은하(붉은색)가 잘 보이네요.

https://esawebb.org/images/weic2209c/

NIRISS로 촬영한 은하단 이미지와 그리즘 분광.

중력렌즈 때문에 굴절되어 보이는 먼 은하에서 수소와 산소의 선 스펙트럼이 밝게 보이네요.

네모 안의 두 은하는 똑같은 스펙트럼을 보여주기 때문에 본질적으로 같은 은하인데, 앞의 중력렌즈가 난시를 일으켜서 두 개로 분열되어 보입니다. 두 빛은 여기로 오는 데 대략 93억 년이 걸렸습니다.

https://esawebb.org/images/weic2209d/

근적외선 분광기로 본 먼 은하(빛이 여기까지 오는 데 걸린 시간으로 각각 115억, 126억, 128억, 131억 년)들의 스펙트럼.

우주의 팽창 때문에 먼 은하일수록 적색편이가 커지기 때문에 똑같은 스펙트럼이더라도 파장이 더 긴쪽(그래프의 오른쪽)에서 보이네요.

가장 멀리 있는 은하는 은하가 생성되던 초기 우주의 진화가 구체적으로 어떻게 진행되는 지 살펴보는 데 도움을 줄 것으로 예상됩니다.

https://esawebb.org/images/weic2209e/

근적외선으로 본 아주 먼 은하(131억 년 전)의 스펙트럼. 각각 성분에 이름 표시가 되어있습니다.

적색편이를 보정하면 이 스펙트럼은 본질적으로 근자외선 스펙트럼에 가까운 것 같아요.

https://esawebb.org/images/weic2206a/

NIRISS로 본 외계행성 WASP-96 b의 대기의 근적외선 스펙트럼.

대기 스펙트럼 모델(파란 실선)과 비교하면 물 분자의 스펙트럼들이 보이네요.

https://esawebb.org/images/weic2207b/

근적외선 카메라로 찍은 우리 은하의 Southern Ring 성운.

태양과 질량이 비슷한 별이 수명을 다하고 백색왜성으로 진화하는 과정에 있습니다.

별이 방출하는 가스 껍질이 굉장히 잘 보이네요.

https://esawebb.org/images/weic2207a/

https://esawebb.org/images/weic2207c/ - 중적외선 단독

근적외선 카메라로 찍은 사진과 중적외선 영상 장치로 찍은 사진 비교.

중적외선 이미지에서는 가스를 방출하는 별(중적외선에서 가운데 붉은 별)이 같이 돌고 있는 짝별(두 이미지에서 가운데 밝은 별)과 잘 구분되어 보이네요. 원본 사진으로 보면 근적외선에서도 구분되긴 하는데, 짝별의 8시 방향 가시와 겹쳐서 잘 보이진 않습니다.

https://esawebb.org/images/weic2208a/

은하들이 모여 있는 스테판의 오중주. 근적외선 사진과 중적외선 사진을 하나로 합쳤습니다.

은하들이 충돌하면서 날아가는 가스들이 엄청 잘 보이네요. 덤으로 배경에 있는 먼 은하들도요.

https://esawebb.org/images/weic2208b/

중적외선 단독 이미지.

https://esawebb.org/images/weic2208e/

스테판의 오중주에 있는 어떤 은하의 중심의 중적외선 면분광(integral field spectroscopy) 이미지.

스펙트럼의 파장마다 은하의 어떤 부분이 우리에게 가까워지고 있고(파란색), 어떤 부분이 우리에게 멀어지고 있는지(노란색)를 보여주고 있습니다.

이미지 자체는 밝게 빛나는 가스들이 은하 가운데 있는 거대 블랙홀을 돌고있는 모습을 보여주고 있을 거예요..

https://esawebb.org/images/weic2208d/

같은 은하의 중심을 근적외선 면분광한 이미지.

어떤 성분의 스펙트럼이 나타나는 파장의 이미지 슬라이스를 색깔별로 보여주고 있습니다.

면분광은 그런 성분들이 공간적으로 어떻게 있고, 성분들이 있는 구조물의 온도라든지 상태에 관해 살펴볼 수 있습니다. 허블 망원경은 이런 기능이 없어요.

https://esawebb.org/images/weic2208d/

같은 은하 거대 블랙홀 주변의 중적외선 스펙트럼. 원자나 분자 등 여러 가지 성분들의 스펙트럼이 보이네요.

https://esawebb.org/images/weic2205a/

근적외선으로 본 우리 은하의 용골자리 성운의 일부.

성운에서 갓 태어난 밝은 별들의 별빛과 항성풍(별이 방출하는 가스 바람)이 가스를 밀어내면서 짙은 가스 벽을 만든 모습입니다. 하지만 벽이 적외선에서는 허블 망원경이 보는 것처럼 불투명하지는 않기 때문에, 그 속에서 태어나는 별과 그 흔적들을 쉽게 볼 수 있습니다.

https://esawebb.org/images/weic2205b/

중적외선으로 본 용골자리 성운의 일부.

마음에 드셨나요? 앞으로 몇 년만 있으면 훨씬 많은 이미지들이 공개될 예정입니다.

원본 이미지들은 사진 아래에 있는 링크에 들어가시면 다운로드 받을 수 있습니다.

받기가 불편하고 감상만 하고 싶으신 분들은 웹사이트에서 지원하는 Zoomable 뷰어로 보시면 됩니다.