나사, 별의 요람부터 춤추는 은하까지...‘제임스 웹’이 찍은 사진 공개

별의 탄생과 죽음까지 밝혀낼 성운 담아내
춤추며 충돌하는 은하도 포착
수증기 형태의 물 확인된 외계행성도 분석

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 '스테판의 오중주(Stephan's Quintet)’ 사진. 신화뉴시스

별의 요람부터 춤추며 충돌하는 은하에 이르기까지 우주의 신비를 포착한 ‘제임스 웹 우주 망원경(JWST)’의 우주사진이 공개됐다.

12일(현지시간) BBC에 따르면 미국 항공우주국(NASA‧나사)은 이날 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA) 등과 100억 달러(약 13조1230억 원)를 들여 공동 개발한 JWST가 찍어낸 풀컬러 고해상도 우주사진과 분광 분석 자료를 공식 발표했다.

JWST는 역사상 가장 크고 강력한 우주 망원경으로 허블망원경의 뒤를 이어 우주 관측의 새 시대를 열고 있다. 초민감 적외선 기구로 열을 감지해 우주를 관측하는 JWST는 우주 가장 멀리에서 오는 깊고 섬세한 적외선을 포착할 수 있는 것으로 알려졌다.

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 ‘용골자리 성운(Carina Nebula)’ 사진. 신화뉴시스

JWST가 포착한 별의 요람 ‘용골자리 성운(Carina Nebula)’은 지구에서 약 7600광년 떨어진 하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나다.

성운은 새로운 별들이 형성되는 가스와 먼지로 구성된 거대한 구름이다. 용골자리 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 별의 산실로 알려져 있다.

이번 사진에서는 이전에는 관측되지 않았던 ‘우주 암초’ 또는 ‘우주 절벽’도 포착됐다. BBC는 우주 절벽이 아래쪽 절반의 먼지와 위쪽 절반의 가스 사이 넓은 경계선이라고 설명했다.

과학자들은 JWST이 별의 형성과 기원을 연구하는데 용골자리 성운이 이를 가능하게 할 대상이라고 보고 있다.

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 ‘남쪽고리 성운(The Southern Ring)’ 사진. 신화뉴시스

JWST는 생의 말기에 도달하는 별을 관측하기 위해 죽어가는 별들의 모습인 ‘남쪽고리 성운(The Southern Ring)’도 담아냈다.

‘8렬 행성(Eight Burst Nebular)’으로도 불리는 이 성운은 죽어가는 별이 방출하는 에너지에 의해 밝게 비춰지며 팽창하고 있는 가스와 먼지 구체이다.

별은 시간이 지남에 따라 에너지 형성의 방법을 바꿔 표면을 둘러싸고 있는 층을 방출한다. 이후 매우 뜨거워진 별이 이전에 방출했던 물질에 에너지를 내뿜는 식이다.

남쪽고리 성운의 지름은 약 0.5 광년에 달하며 지구로부터는 2000광년 정도 떨어져 있다.

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 ‘스테판의 오중주(Stephan's Quintet)’ 사진. 신화뉴시스

JWST는 2억9000만 광년 밖 페가수스자리에 있는 5개 은하인 ‘스테판의 오중주(Stephan's Quintet)’도 포착했다.

1877년 최초로 발견된 5개 중 네 개가 춤을 추며 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지를 반복하고 있다.

나사는 “은하들이 충돌하는 장면”이라며 “초기 은하의 진화 과정에 대해 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다.

5개 은하 중 하나인 NGC 7319에는 거대 블랙홀이 자리 잡고 있어 은하 충돌과 블랙홀의 상관관계를 규명하는 데도 도움이 될 것으로 보고 있다.

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 거대 행성 ‘WASP-96b’의 분광 자료를 분석한 스펙트럼. 출처 나사 홈페이지

나사는 JWST의 행성 관측 자료도 공개했다. JWST는 거주 가능한 행성 탐구 임무를 수행하고 있다.

나사는 JWST가 지구로부터 약 1150 광년 떨어진 태양계 밖 거대 행성인 WASP-96b의 분광 자료를 분석한 결과 수증기 형태의 물을 확인했다고 밝혔다.

분광은 행성의 빛 파장을 분석해 대기 구성 물질 등을 밝혀내는 작업이다.

WASP-96b는 목성과 비슷한 거대 가스 행성으로 생명체가 살기에는 적합하지 않은 것으로 분석됐다.

▲제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 은하단 'SMACS 0723' 사진. AP뉴시스

전날 최초로 공개된 JWST의 사진은 은하단 ‘SMACS 0723’로 지구로부터 46억 광년 정도 떨어져 있다.

SMACS 0723은 ‘중력 렌즈’ 현상을 가지고 있어 뒤에 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 하는 현상을 일으키는데, 이는 망원경의 줌 렌즈 같은 효과를 낸다.

JWST는 이 사진에서 130억 년 전 초기 우주의 빛들의 왜곡된 모습(빨간 호)을 포착하기도 했다.

JWST의 적외선 장비 개발에 참여한 길리언 라이트 연구원은 “이 사진들은 앞으로 보게 될 우주의 맛보기일 뿐”이라며 “새로운 장비로 우주를 관측할 때마다 예상치 못한 것들을 보게 될 것”이라고 소감을 전했다.