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Webb가 우리에게 이 외로운 왜소 은하에 대한 새롭고 놀라운 모습을 보여주고 있습니다 : ScienceAlert

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2022년 7월 12일에 처음 출시된 James Webb Space Telescope Early Release Science(ERS) 프로그램은 과학적 발견과 돌파구의 보고임을 입증했습니다.

그것이 가능하게 하는 많은 연구 분야 중 ERS 1334의 주제였던 Resolved Stellar Populations(RST)에 대한 연구가 있습니다.

이것은 개별 별을 식별할 수 있을 만큼 충분히 가깝지만 망원경이 한 번에 많은 별을 포착할 수 있을 만큼 충분히 멀리 떨어져 있는 큰 별 그룹을 나타냅니다. 좋은 예는 우리 은하에 인접한 Wolf-Lundmark-Melotte(WLM) 왜소은하입니다.

Rutgers 대학의 천체 물리학 조교수인 Kristen McQuinn은 Webb ERS 프로그램의 수석 과학자 중 한 명으로 RST에 중점을 두고 연구하고 있습니다. 최근에 그녀는 NASA의 선임 커뮤니케이션 전문가인 Natasha Piro에게 JWST가 어떻게 WLM에 대한 새로운 연구를 가능하게 했는지에 대해 이야기했습니다.

Webb의 개선된 관측은 이 은하는 과거에 다른 은하와 상호작용하지 않았음을 밝혀냈습니다.

McQuinn에 따르면, 이것은 천문학자들이 은하 형성 및 진화 이론을 테스트할 수 있는 훌륭한 후보가 됩니다. 다음은 그 인터뷰의 하이라이트입니다.

WLM에 관하여

WLM은 지구에서 약 300만 광년 떨어져 있으며, 이는 우리 은하와 (천문학적으로) 상당히 가깝다는 것을 의미합니다. 그러나 그것은 또한 상대적으로 고립되어 있어 천문학자들은 그것이 과거에 다른 시스템과 상호 작용한 적이 없다고 결론지었습니다.

천문학자들이 근처에 있는 다른 왜소은하를 관찰했을 때, 그들은 그것들이 일반적으로 우리은하와 얽혀 있다는 것을 알아차렸는데, 이는 그들이 병합 과정에 있음을 나타냅니다.

이것은 그들의 별과 가스 구름의 개체군을 우리 개체군과 완전히 구별할 수 없기 때문에 연구하기 더 어렵게 만듭니다.

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WLM의 또 다른 중요한 점은 수소와 헬륨(초기 우주에서 매우 만연했던)보다 무거운 원소의 면에서 낮다는 것입니다. 탄소, 산소, 규소, 철과 같은 원소는 초기 인구 별의 핵에서 형성되었으며 이러한 별이 초신성에서 폭발할 때 흩어졌습니다.

역사를 통틀어 별 형성을 경험한 WLM의 경우 이러한 폭발의 힘으로 인해 시간이 지남에 따라 이러한 요소가 밀려났습니다. 이 과정은 “은하풍”으로 알려져 있으며 작고 질량이 작은 은하에서 관찰되었습니다.

JWST 이미지

새로운 Webb 이미지는 지금까지 본 것 중 가장 선명한 WLM 보기를 제공합니다. 이전에 왜소은하는 스피처 우주 망원경(SST)의 적외선 배열 카메라(IAC)로 촬영되었습니다.

이것들은 Webb 이미지에 비해 제한된 해상도를 제공했으며, 이는 나란히 비교에서 볼 수 있습니다(아래 참조).

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왜소은하 Wolf-Lundmark-Melotte의 사진을 나란히 비교.
스피처 우주 망원경의 적외선 배열 카메라(왼쪽)와 제임스 웹 우주 망원경의 근적외선 카메라(오른쪽)로 촬영한 왜소은하 Wolf-Lundmark-Melotte(WLM)의 일부. (NASA, ESA, CSA, IPAC, Kristen McQuinn(RU)/Zolt G. Levay(STScI), Alyssa Pagan(STScI))

보시다시피 Webb의 적외선 광학 및 고급 장비 제품군은 개별 별과 기능을 차별화할 수 있는 훨씬 더 깊은 보기를 제공합니다. McQuinn은 다음과 같이 설명했습니다.

“우리는 다양한 색상, 크기, 온도, 연령 및 진화 단계를 가진 무수히 많은 개별 별, 은하 내의 흥미로운 성운 가스 구름, Webb의 회절 스파이크가 있는 전경 별, 조석 꼬리와 같은 깔끔한 특징을 가진 배경 은하를 볼 수 있습니다. 정말 멋진 이미지다.”

ERS 프로그램

McQuinn이 설명했듯이 ERS 1334의 주요 과학적 초점은 Spitzer, Hubble 및 기타 우주 망원경으로 개발된 이전 전문 지식을 바탕으로 은하에서 별 형성의 역사에 대해 더 많이 배우는 것입니다.

특히, 그들은 Webb의 근적외선 카메라(NIRCam)와 근적외선 영상 슬릿리스 분광기(NIRISS)를 사용하여 지구의 메가파섹(~3,260광년) 내에서 3개의 분해된 항성계에 대한 심층 다중 대역 이미징을 수행하고 있습니다.

여기에는 구상성단 M92, 극도로 희미한 왜소은하 드라코 II, 별을 형성하는 WLM 왜소은하가 포함됩니다.

WLM에 있는 저질량 별의 개체수는 수명이 매우 길기 때문에 특히 흥미롭습니다. 즉, 오늘날 그곳에서 볼 수 있는 별 중 일부는 초기 우주 기간에 형성되었을 수 있음을 의미합니다.

“저질량 별의 특성(나이와 같은)을 결정함으로써 우리는 아주 먼 과거에 무슨 일이 일어났는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.”라고 McQuinn은 말했습니다.

“그것은 우리가 은하가 처음 형성되었을 때 존재했던 그대로의 은하를 보는 높은 적색편이 시스템을 살펴봄으로써 은하의 초기 형성에 대해 배운 것과 매우 보완적입니다.”

또 다른 목표는 WLM 왜소은하를 사용하여 JWST를 보정하여 극도의 정확도로 별의 밝기를 측정할 수 있도록 하는 것입니다. 이를 통해 천문학자들은 근적외선에서 항성 진화 모델을 테스트할 수 있습니다.

McQuinn과 그녀의 동료들은 또한 NIRCam으로 촬영한 분해된 별의 밝기를 측정하기 위한 비독점 소프트웨어를 개발 및 테스트하고 있으며, 이 소프트웨어는 대중에게 공개될 예정입니다.

ESR 프로젝트의 결과는 주기 2 제안 요청(2023년 1월 27일) 전에 발표됩니다.

James Webb 우주 망원경은 우주에 온 지 1년도 안되었지만 이미 그 가치가 입증되었습니다. 그것이 제공하는 우주의 숨막히는 전망에는 깊은 필드 이미지, 은하와 성운에 대한 극도로 정밀한 관찰, 외계 행성 대기의 상세한 스펙트럼이 포함됩니다.

이미 허용한 과학적 돌파구는 획기적인 것이었습니다. 계획된 10년 임무가 끝나기 전에(20년으로 연장 가능), 진정한 패러다임 전환의 돌파구가 예상됩니다.

이 기사는 원래 Universe Today에 의해 게시되었습니다. 원본 기사를 읽으십시오.

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