미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국, 캐나다우주국이 함께 운영하는 제임스 웹 우주망원경이 최근 공개한 막대나선은하 '메시에 77(M77)' 이미지예요.
메시에 77은 고래자리 방향 약 4천500만 광년 떨어진 곳에 있는 은하예요. 중심부가 매우 밝고 별 생성 활동도 활발해서 천문학자들이 오래전부터 주목해온 은하랍니다.
이번 이미지는 제임스 웹 우주망원경의 중적외선 장비(MIRI)로 촬영됐어요. 나선팔과 가스, 먼지 구조까지 이전보다 훨씬 자세하게 확인할 수 있었죠.
특히 눈에 띄는 부분은 은하 중심에서 뻗어 나가는 밝은 주황색 빛줄기예요. 얼핏 보면 은하 중심에서 빛이 뻗어 나온 것처럼 보이지만, 사실은 '회절 스파이크(diffraction spike)'라는 광학 현상이랍니다.
이 현상은 매우 강한 빛이 망원경의 육각형 거울 구조와 보조 거울 지지대 주변에서 살짝 휘어지며 나타나는 패턴이에요. 보통 밝은 별에서 자주 보이는데, 메시에 77의 중심부는 그만큼 엄청난 에너지를 내고 있다는 뜻이죠.
메시에 77 중심에는 '활동은하핵(AGN)'이 자리하고 있어요. 이곳에는 태양 질량의 약 800만 배에 달하는 초대질량 블랙홀이 존재한답니다.
주변 가스와 물질은 강한 중력에 끌려 블랙홀 주변을 빠르게 회전하는데, 이 과정에서 물질끼리 충돌하고 뜨거워지면서 엄청난 양의 에너지를 방출하게 돼요.
메시에 77은 별이 활발하게 탄생하는 은하로도 유명해요. 근적외선 관측에서는 은하 중심을 가로지르는 막대(bar) 구조와 함께 '스타버스트 고리(starburst ring)'도 선명하게 확인됐어요.
이 고리는 은하의 나선팔이 만나는 영역으로, 새로운 별이 폭발적으로 만들어지는 장소예요. 이미지 속에서는 주황색 거품처럼 보이는 영역들이 바로 새 별이 태어나는 공간이에요.
은하 곳곳에는 가스와 먼지 구조도 복잡하게 퍼져 있어요. 제임스 웹 우주망원경은 긴 파장의 빛으로 차가운 먼지까지 관측했어요. 가시광선으로는 잘 보이지 않는 은하 내부 모습도 자세히 드러났답니다.
또 메시에 77 바깥쪽에는 길게 뻗은 수소 가스 필라멘트도 존재해요. 촉수처럼 퍼져 나가는 모습 때문에 이 은하는 '오징어 은하(Squid Galaxy)'라는 별명으로도 불리죠.
연구진은 이번 관측을 통해 별이 어떻게 태어나고 성장하며 마지막을 맞이하는지 더 자세히 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있어요.
