제임스 웹 우주망원경 최초의 딥 필드

3. 과학적 성과

제임스 웹 우주망원경의 첫 번째 딥 필드 이미지는 약 46억 년 전의 SMACS 0723 은하단의 모습을 담고 있다.^[3] 이 이미지가 포착한 하늘의 영역은 팔을 뻗었을 때 보이는 모래알 하나 정도의 크기에 불과하다.^[2] 이미지 속 많은 천체들은 매우 먼 거리를 이동한 빛이 우주 팽창의 영향으로 뚜렷한 적색 편이를 나타낸다.^[5]

이 은하단의 거대한 질량은 중력 렌즈 역할을 하여, 그 뒤에 숨어 있는 훨씬 더 먼 은하들의 모습을 확대하고 왜곡시킨다. 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)는 이 중력 렌즈 효과를 활용하여 먼 은하들을 매우 선명하게 포착했으며, 이를 통해 이전에는 관측할 수 없었던 별 무리와 같은 작고 희미한 구조들을 처음으로 밝혀냈다.^[2] 이는 초기 우주의 모습을 이해하는 데 중요한 과학적 성과로 평가된다.

3. 1. 중력 렌즈 효과

3. 2. 초기 우주의 모습

4. 사진의 특징: 회절 스파이크

사진 속 밝은 광원 주변으로 뻗어 나가는 십자 모양의 빛줄기, 즉 회절 스파이크는 제임스 웹 우주망원경 이미지의 두드러진 특징이다. 이는 망원경 자체의 광학적 구조 때문에 필연적으로 발생하는 회절 현상에 의한 인공물이다.^[8] 사진을 자세히 보면 밝은 6개의 스파이크와 상대적으로 희미한 2개의 수평 스파이크가 보이는데, 이는 망원경의 주 거울을 이루는 18개의 정육각형 거울 조각들의 가장자리와 부 거울을 지지하는 구조물 때문에 생성된다.^[9]

4. 1. 회절 스파이크 생성 원리

5. 의의

'웹의 첫 번째 딥 필드'는 제임스 웹 우주망원경이 공개한 이미지 중 하나로, 이전까지 볼 수 없었던 깊이와 선명함으로 초기 우주의 모습을 담아냈다는 점에서 중요한 과학적 의의를 지닌다.^[10][12][2] 이는 우주의 아주 작은 영역에서 수천 개의 은하를 보여주며, 가장 높은 해상도의 적외선 우주 이미지로 기록되었다.^[10]

5. 1. 딥 필드 이미지의 중요성

6. 허블 우주 망원경과의 비교

제임스 웹 우주 망원경이 촬영한 첫 번째 딥 필드 이미지는 허블 우주 망원경이 동일한 은하단 SMACS J0723.3-7327을 촬영한 이미지와 비교된다.^{[14][15][16][17][18][19]} 웹 망원경의 이미지는 허블 망원경의 이미지보다 훨씬 더 깊고 선명한 우주의 모습을 보여주며, 이는 적외선 관측 능력의 향상을 통해 이전에는 볼 수 없었던 초기 우주의 모습을 드러낼 수 있음을 시사한다.

아래는 두 망원경이 촬영한 동일 은하단 SMACS J0723.3-7327의 비교 이미지이다.

참조

_[1] 웹사이트 Webb's First Deep Field (NIRSpec MSA Emission Spectra) https://webbtelescop[...] 2022-07-14
_[2] 웹사이트 NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet http://www.nasa.gov/[...] NASA 2022-07-11
_[3] 웹사이트 Webb's first deep field https://www.esa.int/[...] European Space Agency 2022-07-11
_[4] 웹사이트 SRELICS https://irsa.ipac.ca[...] IRAS 2022-07-12
_[5] 뉴스 Here's the deepest, clearest infrared image of the universe ever produced https://www.pbs.org/[...] 2022-07-11
_[6] 간행물 "The first large catalogue of spectroscopic redshifts in ''Webb's First Deep Field'', SMACS J0723.3−7327" 2023
_[7] 간행물 A first look at the SMACS0723 JWST ERO: spectroscopic redshifts, stellar masses and star-formation histories 2022-11-09
_[8] 웹사이트 Wondering About the 6 Rays Coming out of JWST's Test Image? Here's why They Happen https://www.universe[...] Universe Today 2022-03-19
_[9] 웹사이트 Webb's Diffraction Spikes https://webbtelescop[...] 2024-09-01
_[10] 웹사이트 NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet http://www.nasa.gov/[...] 2022-07-11
_[11] 뉴스 President Biden reveals the James Webb Space Telescope's stunning first image https://www.cnn.com/[...] 2022-07-11
_[12] 뉴스 The Webb telescope's first full-color photo is here – and it's stunning https://www.nbcnews.[...] 2022-07-11
_[13] 뉴스 Biden and NASA Share First Webb Space Telescope Image https://www.nytimes.[...] 2022-07-11
_[14] 뉴스 NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet https://www.nasa.gov[...] 2022-07-11
_[15] 뉴스 Biden and NASA Share First Webb Space Telescope Image – From the White House on Monday, humanity got its first glimpse of what the observatory in space has been seeing: a cluster of early galaxies. https://www.nytimes.[...] 2022-07-11
_[16] 뉴스 How Taking Pictures of 'Nothing' Changed Astronomy - Deep-field images of "empty" regions of the sky from Webb and other space telescopes are revealing more of the universe than we ever thought possible https://www.scientif[...] 2022-07-15
_[17] 뉴스 Hubble vs. James Webb telescope images: See the difference https://abcnews.go.c[...] 2022-07-14
_[18] 뉴스 Hubble and James Webb Space Telescope Images Compared: See the Difference - The James Webb Space Telescope builds on Hubble's legacy with stunning new views of the cosmos. https://www.cnet.com[...] 2012-07-13
_[19] 뉴스 Now, We can Finally Compare Webb to Other Infrared Observatories https://www.universe[...] 2022-05-02
_[20] 뉴스 Photos: How pictures from the Webb telescope compare to Hubble's - NASA's $10 billion telescope peers deeper into space than ever, revealing previously undetectable details in the cosmos. https://www.nbcnews.[...] 2022-07-12
_[21] 웹인용 Webb's First Deep Field (NIRSpec MSA Emission Spectra) https://webbtelescop[...] 2022-07-14