JADES-GS-z14-0 이라 이름붙은 '가장 먼 은하'를 제임스웹 우주망원경 연구팀이 찾아냈다. / NASA, JWST

인류가 관측한 가장 먼 은하가 발견됐다. 제임스웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)이라는 탁월한 우주망원경의 성능 덕분이다. 이 은하는 빅뱅 이후 겨우 2억9000만년 지난 시점에 생성된 은하로 추정된다. 그런데 너무 강력하고 밝은 은하여서, 은하 생성의 이론들도 수정되어야 할 발견으로 꼽힌다.   

JADES-GS-z14-0 이라 이름붙은 이 은하를 근적외선분광기(NIRSpec)로 관측하여 z=14.32 (적색편이 값으로 숫자가 높을수록 거리가 멀다는 의미. 이전 최고 기록은 z=13.2.), 즉 46억년 전 우주가 태어난 뒤 2억9000만 년이 지난 후에 생성된 은하임을 확인했다. 한가지 특이한 점은, 우주가 아직 이렇게 젊은 때에 이렇게 밝은 은하가 이미 존재한다는 것인데, 지금까지 알려진 은하 형성 및 진화 모델로는 쉽게 섦명이 되지 않는다고 한다.

JWST의 성능이 워낙 좋기 때문에 앞으로도 계속해서 더 먼 은하들을 발견할 수 있을 것으로 보인다. 

지난 2년 동안, 과학자들은 NASA의 JWST를 사용하여 천문학자들이 '우주의 여명'이라고 부르는 것을 탐사해왔다. 이 은하들은 우주가 매우 어렸을 때 가스, 별, 그리고 블랙홀이 어떻게 변화하고 있었는지에 대한 중요한 통찰력을 제공한다. 2023년 10월과 2024년 1월, 국제 천문학자 팀은 그 프로그램의 일환으로 은하를 관찰해 이 기록적인 은하의 스펙트럼을 얻었다.

이것은 우주의 팽창에 의해 은하의 빛이 얼마나 많이 늘어나는지를 측정하는 약 14의 적색편이에 해당한다. 가장 멀리 있는 은하 기록이 새롭게 씌어졌다. 

제임스웹에 있는 기기들은 가장 초기의 은하들을 찾고 이해하기 위해 고안되었고, JWST 고급 외은하 조사(JADES)의 일환으로 관측한 첫 해에, NASA 과학자들은 빅뱅 이후 처음 6억5000만 년 후부터의 수백 개 후보 은하들을 발견했다. 2024년 1월, NIRSpec는 거의 10시간 동안 JADES-GS-z14-0 은하를 관측했고, 이 스펙트럼이 처음 처리되었을 때, 이 은하가 실제로 14.32의 적색편이에 있다는 명확한 증거를 확인했다. 이 은하는 그동안 가장 멀리 있었던 은하 기록(Z = 13.2 of JADES-GS-z13-0)을 깨뜨렸다. 

이 은하의 놀라운 면 하나는 파란색이 아니라 붉게 빛난다는 것. 적색편이로 인한 붉은 빛 관측을 넘어서는 이 붉은 빛은 우주 탄생의 아주 이른 시기에 일부 빛이 먼지로 인해 붉어졌다는 뜻이다. 이는 은하 내에 수소와 산소로부터 나오는 밝은 방출선의 형태로 강한 이온화된 가스 방출이 있다는 것을 나타낸다. 이 은하의 탄생기에 산소가 존재했다는 것은 놀라운 일이라고 JWST 연구팀은 설명했다.