웹 망원경이 포착한 빛

ㅔㄹ라스에서의

화성의 눈부신 빛

제임스 웹 우주 망원경의 주요 목표는 멀리 있는 은하계의 희미한 빛을 감지하는 것이지만, 최근 밤하늘에서 가장 밝은 물체 중 하나인 화성을 관측했다. 우주 관측소는 이 붉은 행성의 첫 번째 이미지와 데이터를 포착했다.

화성 상공의 여러 궤도선들과 육지로 향하는 탐사선 큐리오시티와 인내심이 지표면을 돌아다니며 정기적으로 통찰력을 보낸다. 제임스 웹 우주 망원경의 적외선 능력은 화성 표면과 대기에 대한 세부 사항에 대해 밝힐 수 있는 또 다른 관점을 제공하고 있다. 지구에서 100만 마일 즉 160만 킬로미터 떨어진 곳에 위치한 웹은 우주망원경을 마주하고 있는 화성의 햇빛이 비치는 면을 발견할 수 있으며, 이는 천문대가 화성의 계절 변화와 먼지 폭풍, 날씨를 한 번에 관찰할 수 있는 완벽한 위치에 놓이게 한다. 또한, 제임스 웹 우주 망원경은 매우 민감해서 천문학자들은 눈이 부신 화성의 적외선이 웹의 탐지기를 포화시키지 않도록 조정해야 했다. 대신 웹은 매우 짧은 노출을 이용하여 화성을 관찰한다.

이 새로운 이미지들은 화성의 동반구를 적외선의 다른 파장으로 묘사하고 있다. 한쪽 면은 화성 탐사선이 포착한 반구의 참고 지도이고 다른 쪽 면은 화성 표면에 반사된 햇빛을 보여주며, 호이겐스 분화구, 어두운 화산암과 1,200마일 이상 뻗어있는 붉은 행성의 거대한 충돌 분화구인 헬라스 플라니티아와 같은 화성만의 특징들을 보여준다.

또한, 화성이 열을 잃을 때 방출되는 빛을 보여준다. 가장 밝은 영역은 가장 따뜻한 지점을 나타낸다. 하지만 천문학자들은 열 방출 이미지에서 또 다른 것을 발견했다. 이 열광이 화성 대기를 통과할 때, 그 중 일부는 이산화탄소 분자에 의해 흡수되고 이 현상은 헬라스 플라니티아를 더 어둡게 보이게 한다는 사실이었다.

헬라스의 열 효과

헬라스 분지는 낮은 고도이기 때문에 더 높은 기압을 경험한다. 그 높은 압력은 압력 확대라고 불리는 효과로 인해 이 특정 파장 범위에서 열 방출의 억제로 이어진다. 이러한 데이터에서 이러한 경쟁 효과를 구분하는 것은 매우 흥미롭고, 웹의 강력한 능력으로, 화성 최초의 근적외선 스펙트럼을 포착했다.

이 스펙트럼은 화성 표면과 대기의 측면을 강조할 수 있는 행성 전체의 더 미묘한 밝기 차이를 나타낸다.

초기 분석 결과 얼음 구름, 먼지, 표면의 암석 유형 및 스펙트럼에 포함된 대기의 구성에 대한 정보가 밝혀졌고, 불과 이산화탄소, 일산화탄소의 흔적도 있었다.

미국 항공 우주국 나사(NASA)는 웹의 능력을 이용하여 붉은 행성 내 지역 간의 차이를 알아내고 대기 중의 메탄이나 염화수소 같은 가스를 찾기를 기대하고 있다.

우주의 금의 공장

여러 망원경에 의해 발견된 이례적인 밝은 빛의 폭발은 노란 금과 하얀 백금과 같은 무거운 원소들을 만들어낸 드문 우주 폭발의 결과였다. 우주에서 감마선 폭발은 가장 강하고 밝은 폭발 중 하나로 간주되며, 수 밀리초에서 수 시간까지 종류가 매우 다양하다. 폭발의 지속 시간은 그것이 초신성에서 거대한 별의 폭발에 의해 발생했음을 암시했다.

그러나 감마선 폭발의 여파는 초신성에 의해 생성된 것보다 더 빨리 희미했으며, 과도한 적외선 또한 발견이 되었다.

색의 정보를 얻기 위해 다른 필터로 소스를 이미지화하는데, 이는 소스의 정체성을 결정하는 데 많은 도움이 된다.

붉은 색이 우세했고 푸른색은 더 빨리 퇴색했다. 이 색의 진화는 킬로노바의 명백한 특징이며, 킬로노바는 중성자별의 병합에서만 나올 수 있다. 킬로노바는 폭발한 별의 잔해인 중성자별 사이의 재앙적인 충돌이나 중성자별과 블랙홀 사이의 충돌로 인해서 발생하는 희귀하고 거대한 폭발이다.

킬로노바가 적외선을 생성했다는 것을 확인 후, 천문학자들은 감마선 폭발의 지속 시간에 더욱 의문점이 들었다.

이런 드문 폭발로 인한 감마선 폭발은 약 2초 미만으로 관측되었지만, 이 신호는 최소 약 1분 동안 지속되었기 때문이다.

또한 그 폭발은 지구에서 약 10억 광년 떨어진 은하에서 발생했다. 비교적 가까운 곳에서 폭발이 일어났기 때문에 전례 없는 세부 사항을 수집하기 위해 여러 개의 망원경을 사용하게 되었고, 이 한 가지 사건이 매우 무거운 원소에서 지구의 약 1,000배의 질량을 만들어 낸다는 것을 발견했고 킬로노바들이 우주 금의 주요한 공장이라는 것을 확신할 수 있었다.

중성자별과 백색왜성의 충돌 가능성과 질량이 작은 별들이 소실되었을 때 나타나는 지구 크기의 잔해에서 폭발의 독특한 특성이 발생했을 수 있다. 킬로노바에는 우주에서 가장 무거운 원소들이 방사능 붕괴에 의해 동력을 얻는다.

제임스 웹 우주 망원경은 분광학을 사용하거나 다른 파장의 빛을 측정하여 킬로노바에 의해 방출되는 것을 탐색할 수 있으며, 킬로노바의 스펙트럼을 얻을 수 있다. 스펙트럼 선들은 가장 무거운 원소들을 감지했다는 직접적인 증거를 제공하고 있다.