동아일보

사진 공개일: 2023.10.19

제임스 웹이 촬영한 목성엔 우리에게 익숙한 황토색이 아닌 푸른빛이 감돈다. 제임스 웹은 사람 눈에 보이지 않는 적외선을 관측한다. 이후 적외선을 사람이 볼 수 있는 색으로 변환하기 때문에 실제 눈으로 보는 것과 다른 색으로 나타난 것이다.
목성과 같은 태양계 행성들은 우리가 우주에서 가장 자세하게 관찰할 수 있는 행성이다. 이 행성들의 특징을 통해 태양계가 생겨난 기원을 규명할 수 있고, 더 나아가 지구와 다른 환경에서 생명체가 존재할 가능성에 대해 연구할 수 있다.

사진 공개일: 2023.09.21

태양계의 마지막 행성인 해왕성은 ‘태양계의 불모지’로도 불린다. 지구에서 너무 멀어 다른 태양계 행성에 비해 상대적으로 탐사가 덜 됐기 때문이다. 1989년 보이저 2호가 해왕성을 유일하게 가까이서 탐사했다. 이 때 해왕성을 둘러싼 고리가 처음으로 촬영됐다. 그 이후 33년 만에 제임스 웹 망원경이 해왕성의 고리를 선명하게 포착해냈다.

사진 공개일: 2023.05.08

우리 태양계도 수십 억년 전에는 이런 모습이었을 것이다. 포말하우트는 태양보다 약 2배 무겁고, 16배 밝은 별이다. 나이는 태양의 10분의 1에 불과하며 현재 주변에 행성이 활발하게 만들어지고 있다. 이 때문에 포말하우트를 관측하면 태양계의 탄생에 대한 비밀을 밝힐 수 있을 것으로 기대된다.

사진 공개일: 2023.07.12

로 오피우치 성운은 지구에서 가장 가까운 별 탄생 지역이다. 성운은 가스와 먼지가 몰려있는 곳으로, 이 곳에서 별이 만들어진다.
제임스 웹의 첫 사진 공개 1주년을 기념해 공개된 이 사진에는 약 50개의 신생 별들이 담겨 있다. 이 별들은 대부분 태양과 무게가 비슷하다. 몇몇은 밝게 빛나고 있지만, 대부분은 먼지 속에 둘러싸여 있다. 이를 통해 태양도 비슷한 과정을 거쳐 탄생해 태양계를 형성했음을 짐작할 수 있다.

사진 공개일: 2022.11.16

우주 먼지로 가득찬 L1527 성운 안에서 갓 태어난 별이 만든 모래시계 모양의 천체. 이전에는 먼지에 가려 희미한 윤곽만 볼 수 있었지만 제임스 웹의 적외선 관측 능력으로 별의 탄생 과정을 자세하게 관측할 수 있게 됐다.
갓 태어난 별은 모래시계의 목 부분에 있다. 별은 주변 물질을 빨아들이면서 자라나는데, 이 때 모여든 물질이 별을 중심으로 빙글빙글 돌면서 원반 모양을 만들어낸다. 동시에 별은 위아래로 물질을 분출하기도 하는데, 이 물질들이 주변 물질과 충돌하면서 멋진 모래시계 모양의 천체를 만들어냈다.

공개일: 2023.08.21

어린 별은 자라면서 강력한 에너지를 위아래로 분출한다. ‘제트’로 불리는 이 에너지는 초음속으로 우주를 날아가며 근처 먼지나 가스와 부딪힌다. 제트와 부딪히며 뜨거워진 가스는 다양한 빛을 내보내는 천체가 된다. 이를 ‘허빅-아로 천체’라 부른다.
사진에 담긴 허빅-아로 211은 페르세우스 자리에 위치해있다. 이 천체를 만들어낸 별은 태양의 아주 어렸을 적 모습과 유사한 것으로 추정돼 향후 태양계 생성의 비밀을 밝히는 단서가 될 것으로 기대된다.

공개일: 2023.08.21

고리 성운은 태양이 수명을 다한 미래의 모습을 미리 보여준다. 태양 크기의 별이 수명을 다해가면 중심핵이 별을 이루고 있던 기체를 잡아둘 수 없게 된다. 그 기체가 우주로 빠져나가면서 사진과 같은 ‘행성상 성운’이 만들어진다. ‘행성상 성운’은 망원경을 이용해 육안으로 관측하면 행성처럼 보여서 붙은 이름이다. 도넛 모양의 고리 성운은 행성상 성운의 대표적인 예다.

공개일: 2023.12.10

제임스 웹으로 관측한 카시오페이아 A의 초신성 잔해는 마치 용이 꿈틀거리고 있는 모습처럼 보인다. 태양보다 훨씬 무거운 별은 수명이 짧고, 초신성 폭발이라는 형태로 생을 마감하는데, 바로 그 흔적이다. 폭발로 인해 남는 잔해는 다시 새로운 별을 탄생시키는 근원이 된다. 그런 면에서 초신성 잔해는 우주의 영원함을 상징한다.

공개일: 2024.01.29

허블 우주망원경(왼쪽)과 제임스 웹 우주망원경(오른쪽)으로 촬영한 나선은하 NGC 1566의 모습. 은하는 앞서 살펴봤던 것과 같은 별 수천억 개가 모여 만들어진다. 은하를 연구하는 것은 더 멀고 넓은 우주의 심연을 보는 것과 같다. 은하의 구조를 들여다보기 위해서는 가시광선, 적외선 등 여러 가지 파장의 빛으로 관측해야 한다. 빛의 종류에 따라 관측되는 것이 다르기 때문이다. 이 사진은 은하를 이루는 구성 물질이 가시광선(우리 눈에 보이는 빛)과 적외선(온도가 낮은 물체에서 나오는 빛)에서 어떻게 다르게 보이는지 보여준다.

공개일: 2022.08.02

수레바퀴 은하는 은하끼리의 충돌이 별 탄생에 어떤 영향을 미치는지 보여준다. 큰 은하의 중앙을 다른 은하가 뚫고 지나가면서 생긴 충격파가 은하의 별과 가스를 바깥쪽으로 밀어내며 수레바퀴 같은 모양을 만들었다. 충돌을 일으킨 은하는 현재 이 사진의 영역 밖에 있는데, 두 은하 사이의 거리를 재어보면 약 4억 년 전 충돌이 있었을 것으로 추정된다.

공개일: 2023.11.09

은하단은 수백, 수천 개의 은하, 가스, 암흑 물질이 중력에 의해 결합된 거대한 천체를 말한다. MACS 0416 은하단이 가진 매우 강력한 중력으로 배경에 있는 은하들의 빛이 렌즈를 통과해 오는 것처럼 휘어 보이는데, 이를 ‘중력 렌즈 현상’이라 부른다.
사진 상 은하들은 가깝게는 지구에서 몇십 광년, 멀게는 130억 광년 떨어져있다. 거리가 가까운 은하는 푸른색, 먼 은하는 붉은 색을 띈다.
130억 광년 떨어져 있다는 것은 우리가 130억 광년 전 우주의 모습을 지금에야 보고 있다는 의미다. 그런 점에서 다양한 거리의 은하들을 담고 있는 이 사진은 우주의 역사를 보여준다.