은하 중심부 활동 은하핵(AGN)이 뿜어내는 강렬한 빛을 제임스웹우주망원경이 극적으로 포착했다. 활동 은하핵은 2022년 여름 데뷔한 심우주 관측 장비 제임스웹우주망원경의 주된 탐사 대상이다.
유럽우주국(ESA)이 이달 7일 공개한 사진은 제임스웹우주망원경이 촬영한 나선은하 M77(NGC 1068)의 환상적인 자태를 담았다. M77은 고래자리 A 은하로 지구에서 약 4500만 광년 떨어져 있다.
이미지 중앙부터 밝은 빛이 퍼져 나가는 M77의 활동 은하핵은 상당히 선명하다. 활동 은하핵은 강한 전자기파가 관측되는 은하 중심부의 특정 영역을 일컫는다. 그 원동력은 태양보다 수백만 배에서 수십억 배에 달하는 질량을 가진 초대질량 블랙홀로 생각된다.
ESA는 M77의 중심부 초대질량 블랙홀의 질량이 태양의 약 800만 배라고 추측했다. 블랙홀의 강력한 중력에 끌려온 가스가 그 주변을 고속 회전해 충돌하며 가열되고, 막대한 에너지가 전자기파 형태로 방출되는 과정을 제임스웹우주망원경이 중간적외선장치(MIRI)로 담아냈다.
사진 가운데서 방사형으로 뻗은 크고 작은 8개 주황색 빛줄기는 은하 자체의 구조가 아니다. 육각형 타일을 이어 붙인 제임스웹우주망원경의 주경 형태에 맞게 빛이 회절하면서 나타나는 광학적 특징이다.
이번 성과가 연일 주목을 받는 것은 M77이 눈에 띄는 활동 은하핵을 가지고 있을 뿐만 아니라, 별이 매우 활발하게 탄생하는 은하이기 때문이다. 이미지 전체에 퍼진 연기처럼 소용돌이치는 파란 구조는 MIRI가 잡아낸 성간 먼지의 분포를 보여준다. 먼지 틈새에 흩어진 주황색 거품 같은 영역은 새로 탄생한 별의 무리다.
M77 은하 중심부 주변에서는 지름 6000광년 이상의 밝은 고리 형태의 구조도 확인됐다. 격렬한 별의 탄생이 반복되는 은하의 이 구조를 스타버스팅 센터(Starbursting centre)라 칭한다. M77은 지구에서 비교적 가깝기 때문에 이러한 스타버스트, 즉 폭발적 별 형성을 연구하는 데 중요한 관측 대상으로 꼽힌다.
제임스웹우주망원경은 적외선 장비를 통한 심우주 관측을 4년간 이어오고 있다. ESA는 2022년 12월 NGC 7469 은하의 중앙부 활동 은하핵과 뚜렷한 회절 스파이크를 담은 사진으로 천문 마니아들을 사로잡았다. NGC 7469는 제임스웹우주망원경이 데뷔하자마자 포착한 은하들 중 하나다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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