Webb가 허블의 전설적인 딥 필드 이미지의 역사적인 새 버전을 포착하다
허블 울트라 딥 필드는 다양한 연령, 크기, 형태, 색상의 거의 10,000개의 은하를 한 프레임에 담아낸 가장 상징적인 우주 사진 중 하나입니다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 같은 하늘 영역을 다시 방문하여 단일 필터로 지금까지 가장 긴 노출을 기록하며 고대 우주의 가장 깊은 모습을 공개했습니다.
MIRI 딥 이미징 서베이(MIDIS) 지역으로 알려진 이 관측 필드는 웹의 중적외선 기기(MIRI)에서 제공하는 세 개의 가장 짧은 파장 필터를 사용하여 총 100시간 가까이 관측되었습니다. 이 정보는 웹의 또 다른 주요 이미지 장치인 근적외선 카메라(NIRCam)로 수집된 데이터와 결합되었습니다. 데이터를 결합함으로써 천문학자와 천체물리학자들은 유럽우주국(ESA)이 설명한 대로 수십억 년에 걸쳐 은하가 어떻게 형성되고 변화했는지를 연구할 수 있습니다.
웹의 MIDIS 지역 관측은 허블의 원래 울트라 딥 필드보다 좁습니다. 그러나 웹의 극한 감도로 인해 깊은 관측은 "수백 개의 극도로 붉은 은하"를 포함하여 2,500개 이상의 광원을 드러냈습니다.
이 경우 "극도로 붉은 은하"는 "우주의 초기 역사에 형성된 성숙한 별"을 가진 먼지로 가려진 시스템 또는 은하입니다.
ESA는 "중적외선 파장에서도 웹의 선명한 해상도 덕분에 연구자들은 이러한 은하의 구조를 해상할 수 있으며, 그들의 빛이 어떻게 분포되는지를 연구하여 그들의 성장과 진화를 밝힐 수 있습니다"라고 설명합니다.
전문 이미지 프로세서는 다양한 종류의 적외선 빛을 다양한 색상으로 할당하여 시청자가 이미지 내 각 은하에 대해 더 많이 이해할 수 있도록 돕습니다. 주황색과 빨간색 은하는 가장 긴 중적외선 파장에서 포착되었습니다.
ESA는 "이 색상의 은하들은 먼지가 많거나, 별 형성이 풍부하거나, 중심에 활동적인 은하핵(AGN)이 있는 등 추가적인 특징을 가지고 있으며, 이는 더 먼 적외선 빛을 방출합니다"라고 설명합니다.
한편, 웹의 새로운 이미지에서 보이는 작은 녹색-흰색 은하는 실제로 가장 먼 곳에 있습니다. 이러한 극도로 먼 물체들은 높은 적색편이를 나타내지만, 이 새로운 이미지에서는 빨간색으로 표시되지 않습니다. 그들의 빛 스펙트럼은 중적외선 파장에서 최고조에 달하며, "이는 흰색과 녹색으로 표시됩니다."
웹의 새로운 이미지에 있는 대부분의 은하는 중적외선 방출을 증폭시키는 특징이 없어, 짧은 근적외선 파장에서 가장 밝게 보입니다. 이러한 은하들은 이미지에서 파란색과 청록색으로 표시됩니다.
ESA는 "NASA/ESA 허블 우주 망원경에 의해 처음 유명해진 이 유산 필드로 돌아옴으로써, 웹은 깊은 필드 전통을 계속 확장하고 있으며, 새로운 세부 사항을 드러내고, 이전에 숨겨진 은하를 발견하며, 최초의 우주 구조 형성에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다"라고 결론지었습니다.
이미지 출처: ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, JADES 협력, MIDIS 협력, M. Zamani (ESA/Webb). 허블 울트라 딥 필드 출처: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, P. Oesch (캘리포니아 대학교 산타크루즈), R. Bouwens (라이덴 대학교), HUDF09 팀.
MIDIS 지역에 대한 새로운 JWST 연구는 Göran Östlin 외 연구진이 'Astronomy and Astrophysics'에 발표한 연구 논문 '허블 울트라 딥 필드의 MIRI 딥 이미징 서베이(MIDIS)'에 자세히 설명되어 있습니다.
