푸른 빛으로 새겨진 거대 항성의 흔적, 고양이발 성운의 최신 Webb 이미지 분석

제임스 웹 우주망원경은 3주년을 맞아 전갈자리 방향 4000광년 거리의 고양이 발 성운(NGC 6334) 일부를 근적외선으로 촬영했습니다. 이전의 허블·스피처 망원경의 영상보다 한층 높은 해상도 덕분에, 젊은 거대 항성이 주변 가스와 먼지를 파내며 만든 푸른 발광 필라멘트, ‘오페라 하우스’라 불리는 원형의 계단 구조, 앞을 가린 갈색 성간 필라멘트 속 형성 중인 원시별까지 세밀하게 드러났습니다.

NASA/ESA/CSA 제임스 웹 우주망원경으로 관측한 거대 형성 지역인 '고양이 발 성운(NGC 6334)'

이들은 상대적으로 짧은 수명을 가지고 있지만 강렬한 자외선과 항성풍으로 국지적 성간 환경을 빠르게 재구성하며 항성의 탄생을 스스로 억제하는 역설적 결말을 향해 가게 됩니다. 성운 중앙 갈색 구름 사이에 흩뿌려진 붉은 점은 거대 항성이 태어나는 핵심 영역입니다. 일부 푸른-백색 거대별은 이미 주변 물질을 걷어내며 선명한 회절 무늬를 보입니다. 반면 극도로 조밀한 먼지 실가닥은 강한 복사압에도 버티며 앞으로 원시별로 성장할 잠재력을 간직합니다.

또, 오른쪽 상단의 주황색 타원체는 배경별이 거의 보이지 않는 높은 밀도의 '코어'로, 별 생성이 막 시작된 단계인데, 이처럼 제임스 웹은 비교적 작은 0.1광년 규모의 구조부터 10광년에 달하는 대규모 에너지 흐름까지 한 화면에 포착해 별 탄생 주기의 공간적·시간적 불연속성을 정밀하게 관측하고 있습니다.

지난해 제임스 웹은 빅뱅 직후 3억 3천만 년 후에 생성된 은하 GZ-z13-1에서 예상치를 웃도는 강한 수소선을 관측했고, HR 8799 행성계를 직접 촬영했으며, TWA 7 주변 새 외계행성 후보나 목성 오로라의 실시간 추적 등 연속적인 성과를 기록했습니다.

제임스 웹 우주 망원경이 관측한 3억 3천만 광년 떨어진 JADES-GS-z13-1 은하

이번 고양이 발 성운 이미지는 그러한 여정의 또 다른 이정표로, 제임스 웹에 NIRCam · NIRSpec · MIRI를 제공한 ESA · CSA와의 국제 협력이 이룬 결실입니다. 제임스 웹이 앞으로 수집할 분광 자료는 거대 항성이 보유한 원소 분포, 분자 구름의 붕괴 역학, 성간 먼지의 조성 정량화 등으로 항성의 탄생을 한층 정교화할 전망입니다. 천체 관측이 보이는 이야기는 끝이 없으며, 제임스 웹은 그 서막을 계속 넘기고 있습니다.

 

참고 문헌 및 출처

• ESAWEBB - Webb scratches beyond the surface of the Cat’s Paw for third anniversary
• NASA - 3 Years of Science: 10 Cosmic Surprises from NASA’s Webb Telescope
• ESAWEBB - JADES-GS-z13-1 in the GOODS-S field (NIRCam image, annotated)