JWST와 ELT로 보는 고적색편이 은하: 더 정밀한 해상도를 향해
제임스웹 우주망원경(JWST)은 NIRCam·NIRISS·NIRSpec·MIRI를 통해 적외선 영역에서 전례 없는 각분해능을 제공하며, 우주 초기 5억 년(첫 0.5Gyr) 시기를 일상적으로 관측해 거대 청색·적색 은하와 '작은 붉은 점(little red dots)'으로 불리는 활동성 은하핵(AGN) 집단 등 새로운 천체 부류를 드러냈다. 저자들은 2030~2040년대에 8~10m 망원경(예: VLT의 MAVIS)과 39m 구경 ELT(예: MORFEO)에 극한 적응광학이 도입되면 회절한계 관측이 가능해져 ELT의 점확산함수(PSF)가 JWST보다 약 6배 작아질 것으로 전망했다. 근적외선에서 ELT의 회절한계 PSF는 반치전폭(FWHM) 약 8~12mas로, 적색편이 z≲18의 모든 거리에서 100pc 미만의 공간 규모를 분해해 별 형성 덩어리를 다수 포착할 수 있다. 중력렌즈를 '우주 망원경'으로 활용하면 배율이 4~8배 정도만 되어도 8m·39m 회절한계 망원경으로 약 25pc 이하 규모까지 접근할 수 있어, 우주론적 거리에서 성단 규모의 별 형성을 체계적으로 연구할 수 있다는 것이 논문의 결론이다.
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JWST로 본 z=1~4 '거대 별형성 덩어리'의 내부 구조 — 모항은하 덩어리 집단의 무작위 표본
SCALES 연구진은 중력렌즈 효과를 받은 z=1~4 은하 23개를 제임스웹 우주망원경(JWST) NIRCam으로 관측해, 가우시안 차분 분해법으로 약 100~300pc 규모의 덩어리와 그 주변 확장 성분을 모델링했고 이를 통해 거대 별형성 덩어리 44개를 식별했다. 가장 무거운 구성 덩어리와 나머지 덩어리들로 거대 덩어리의 항성질량 구성을 분석한 결과, 모항은하의 덩어리 집단에서 무작위로 표본을 뽑은 것과 일치했으며, 이는 '오래 지속되는 거대 덩어리' 가설과 '여러 덩어리가 겹쳐 보이는 것일 뿐'이라는 가설 모두와 정성적으로 부합한다. 또한 덩어리와 확장 성분의 총 질량 수지를 이용해, 덩어리 항성질량 함수가 기울기 약 2의 단일 멱함수로는 설명되지 않고 약 10^7.4 태양질량에서 더 완만한 기울기로 꺾이는 구간이 필요함을 확인했다.
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성간 혜성 3I/ATLAS, 어두운 다공성 먼지로 구성 — 편광 특성은 이례적이나 알베도·입자 분포는 태양계 혜성 범위 내
성간 혜성 3I/ATLAS는 태양계 혜성들과 비교해 이례적인 편광 특성을 보이지만, 먼지 알베도와 입자 크기 분포 같은 기본 물리량에 대한 제약은 제한적이었다. 연구진은 피르카 망원경(Pirka Telescope)으로 충(opposition) 부근에서 새로 광학 편광 관측을 수행하고, 기존 편광 측정값과 함께 허블 우주망원경(HST), VLT, SPHEREx, 제임스웹 우주망원경(JWST) 관측을 결합해 가시광~중적외선 분광에너지분포(SED)를 구성했다. SED 분석 결과 코마는 빛을 흡수하는 어두운 먼지가 지배적이며 유효 V밴드 알베도는 p_eff~0.04, 멱법칙 입자 크기 분포의 크기 지수는 q=3.0~3.3으로 나타났고, 중적외선 스펙트럼 구조는 소량의 비정질 규산염 성분을 추가할 때 더 잘 재현됐다. 편광 데이터를 종합하면 매우 다공성이 높은 산란 구조가 선호되며, 이례적인 편광 거동에도 불구하고 3I/ATLAS 먼지의 알베도와 입자 크기 분포는 태양계 혜성에서 발견되는 범위 안에 있다.
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COSMOS-Web 은하군·히크슨 밀집군 X선 특성 분석: 적색편이 z~3.8까지 X선 광도함수 진화 추적
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arXiv astro-ph.GA (은하)
JWST, 정상 Ia형 초신성에서 처음으로 항성 주변 먼지 방출 분광 검출 — SN 2023qov
Ia형 초신성 SN 2023qov를 최대 광도 약 2주 전부터 약 1년 후까지 관측한 결과, 제임스웹 우주망원경(JWST)의 근적외선·중적외선 분광에서 +276일과 +363일 시점에 약 400K의 먼지 방출이 포착됐고 두 시점 사이에 약 75K 냉각됐다. 연구진은 이를 정상 Ia형 초신성에서 먼지 방출을 분광으로 명확히 검출한 첫 사례로 제시했으며, 초신성으로부터 약 1광년 이내에 있는 탄소질 먼지(먼지 질량 약 10⁻⁴ 태양질량) 모델로 잘 설명된다고 밝혔다. 먼지가 새로 생성되는 징후는 없어, 기존에 존재하던 항성 주변 먼지에 의한 적외선 광반향(light echo)이 방출원일 가능성이 높다고 봤다. JWST의 성운기 선 윤곽은 비대칭적이고 층상화된 분출물을 시사하며, 아르곤 선의 약한 이중 뿔 구조는 토러스형 밀집 구조를 지시한다. 초기 광도곡선은 다소 붉고 빠르게 감광하는 형태(Δm₁₅(B) = 1.47 ± 0.05 mag)로, 이로부터 ⁵⁶Ni 질량 0.21 ± 0.04 태양질량과 초신성 및 모은하 NGC 7029까지의 거리 36.0 ± 1.8 Mpc를 도출했다.
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