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고대 은하를 찾아 떠나는 시간 여행

글 : 제이 베넷

사상 최고의 성능을 자랑하는 우주 망원경이 우주의 기원에 대한 단서를 찾고 있다.

기사 본문에서 발췌한 내용을 일부 공개합니다.

우주가 생성된 지 얼마 안 됐을 때인 135억여 년 전에는 심연에서 별이 빛나지 않았다. 천문학자들이 암흑시대라고 부르는 이 시절에는 앞으로 우주를 만들어갈 원료들인 수소와 헬륨 가스가 온 우주를 가득 채우고 있었다.

중력의 힘으로 가스를 끌어모아 복잡한 조직을 구성하는 신비한 ‘암흑물질’도 존재했다. 우주의 물질들이 팽창하고 식으면서 일부 암흑물질은 커다란 구 모양으로 뭉쳐 가스를 그 중심으로 밀어냈다. 천문학자들이 ‘빛무리’라고 부르는 이 거대한 구체 영역 내부에서 중력의 힘이 커지자 수소 원자가 헬륨으로 융합되면서 원시 우주에서 최초의 별들이 탄생했다.
 
천문학자 마르시아 리케와 조지 리케는 JWST의 장비인 근적외선 카메라와 중적외선 장비를 각각 개발하고 운용하는 데 핵심적인 역할을 했다. 이 두 장비 모두 뜨거운 별에서 방출된 먼지 구름의 영상을 만드는 데 사용됐다.
CHRIS GUNN (RIEKES); NASA, ESA, CSA, STSCI, WEBB ERO PRODUCTION TEAM의 사진 104장을 합성한 사진
나는 우주의 시작을 알리는 그 불꽃을 미국 스탠퍼드대학교 산하 카블리 입자천체물리학 및 우주론 연구소에 있는 투광기 앞에서 3차원 안경을 쓰고 지켜봤다. 화면상에서 희끄무레한 암흑물질 가닥들이 우주가 팽창함에 따라 빛무리를 사이에 두고 갈라지는 장면에 감탄이 절로 나왔다. 갓 태어난 별들이 빛무리의 중심을 향해 소용돌이치듯 이동하면서 최초의 은하가 형성됐다.

과학자들은 수십 년째 우주의 기원에 대한 이야기의 빈 부분을 채워왔다. 그런데 지난해 가장 크고 성능이 좋은 우주 망원경 덕분에 그 이야기의 첫 장이 다시 쓰이게 됐다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 포착한 초기 은하는 예상보다 더 밝고 그 수가 더 많았으며 더욱 활동적이었다.
 

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