‘죽어가는 별’ 옆에 물이 있다? 제임스 웹이 포착한 두 가지 경이

먼지의 온도는 별 근처에서 약 1,200K(켈빈)에서 외피 가장자리에서는 약 100K까지 다양하다. 이 모든 물질은 바로 옆에 있는 태양 질량의 400만 배에 달하는 블랙홀에서 뿜어져 나오는 강력한 자외선과 X선 복사에도 불구하고 형성되고 생존하고 있다.

연구팀의 마카레나 가르시아 마린은 "물의 검출은 특히 흥미롭습니다. 강력한 복사가 지배하는 환경에서도 분자 물질이 생존할 수 있음을 보여주기 때문입니다"라고 말했다.

이 발견은 은하 중심 근처에 있는 진화된 별들이 오랫동안 그러한 화학 반응이 일어나기에는 너무 적대적이라고 여겨졌던 환경에서도 미래 세대의 별과 행성을 위한 원자재—먼지와 물—를 계속 공급할 수 있음을 시사한다.

발견 2: 초기 우주에서 온 숨겨진 중력호

천문학자 오메르 다빌라 구티에레즈(SKYCR.ORG)는 JWST/NIRCam의 공개 관측 데이터 54개 영역을 체계적으로 조사하여 1,591개의 확장 천체를 평가했고, 거대 은하단 MACS J0308.9+2645 뒤에 있는 새로운 강한 중력호 후보(A1 명명)를 식별했다.

이 호는 매우 길쭉한 형태(축비 약 6.5)로 휘어져 있으며 접선 방향으로 정렬되어 있다. 6개 대역의 측광 결과 사진적 적색편이 z ≈ 4.4를 얻었는데, 이는 이 배경 은하가 우주가 15억 살도 되지 않았을 때의 모습임을 의미한다. 더 희미한 두 번째 후보(A2)도 보고되었다.

놀랍게도 이 호는 기존의 어떤 데이터베이스(SIMBAD, NED, VizieR)에도 등록되어 있지 않았으며, 같은 은하단을 관측했던 이전 허블우주망원경 기반 분석에서도 놓쳤던 대상이다. 새로운 전용 관측이 아니라 이미 공개된 JWST 관측 프로그램 GO-5293의 데이터를 단순하고 투명한 카탈로그 기반 검색 방법으로 재분석한 결과 발견된 것이다.

이 두 발견이 의미하는 것

웹의 아카이브는 거의 손대지 않은 보물창고다.
중력호 발견은 고적색편이 렌즈 은하가 54개 관측영역에 걸쳐 '눈에 띄게' 숨어 있었지만, 허블 시대의 연구와 이전의 JWST 데이터 처리 모두에서 놓쳤음을 보여준다. 논문이 지적하듯, 이 호는 모든 주요 천문 데이터베이스에 등재되어 있지 않아, 이미 다운로드된 데이터에 얼마나 많은 발견 가능성이 남아 있는지 잘 보여준다.

분자 물질은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 강인하다.
IRS 3의 검출은 먼지 알갱이와 물 분자가 초대질량 블랙홀로부터 불과 0.5광년 이내의 거리에서도 형성되고 생존할 수 있음을 보여준다. 이 지역은 오랫동안 그러한 화학 반응이 일어나기에는 너무 가혹할 것이라고 여겨져 왔다. 이는 은하 내에서 행성의 구성 요소가 존재할 수 있는 영역에 대한 우리의 이해를 바꾼다.

두 발견은 함께 웹의 깊은 아카이브 데이터와 뛰어난 적외선 감도의 조합이 먼 초기 우주와 우리 은하의 '뒤뜰' 모두에서 돌파구를 가능하게 하고 있으며, 종종 공개 저장소에 이미 있던 데이터에서 비롯된다는 점을 다시 한번 강조한다.