NASA의 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 사용한 천문학자들이 우주 그물(cosmic web)의 가장 상세한 지도를 제작했습니다. 우주 그물은 은하들을 연결하는 거대한 뼈대 같은 구조입니다. 캘리포니아 대학교 리버사이드(UCR) 연구진이 이끄는 팀은 이 은하간 비계를 우주가 겨우 10억 살이었을 때까지 추적하여, 우주 건축물도 좋은 리모델링의 혜택을 본다는 것을 증명했습니다.
우주 그물은, 모르는 분들을 위해 설명하자면, 우주의 구조적 척추입니다: 암흑 물질과 가스로 이루어진 필라멘트와 시트가 거대하고 대부분 텅 빈 공극을 둘러싸고 있습니다. 마치 우주 버전의 거미줄 같은데, 거미는 은하이고 실은 보이지 않는 암흑 물질입니다. 이 연구 결과는 《천체물리학 저널》에 게재되었으며, 지금까지의 JWST 최대 관측 프로그램인 COSMOS-Web에 의존했습니다. COSMOS-Web은 은하들이 137억 년의 우주 역사 동안 이 그물 안에서 어떻게 배열되어 왔는지 연구했습니다.
2021년 발사 이후 JWST는 적외선 능력을 과시하며, 이전 망원경들이 꿈에서나 볼 수 있었던 희미한 은하들을 감지해 왔습니다. COSMOS-Web 관측은 대략 보름달 세 개 크기의 하늘 영역을 커버하며, 우주 그물을 그 영광스러운 모습 그대로 매핑하도록 특별히 설계되었습니다. "JWST는 우주에 대한 우리의 시각을 완전히 바꿔 놓았습니다,"라고 UCR 대학원생이자 주저자인 Hossein Hatamnia가 말했습니다. 그는 처음으로 우주가 10억 살이었을 때부터 지구에서 약 10억 광년 이내의 가까운 우주까지 은하 진화를 연구할 수 있게 되었다고 덧붙였습니다. (참고로 1광년은 약 5조 8800억 마일, 즉 10억 년 동안 쉬지 않고 운전해야 갈 수 있는 거리입니다.)
Hatamnia의 지도교수인 UCR의 저명한 교수 Bahram Mobasher는 JWST의 지도가 같은 영역에 대한 허블의 이전 관측보다 훨씬 더 많은 것을 드러낸다고 언급했습니다. "이전에는 단일 구조처럼 보였던 것이 이제는 여러 개로 분해됩니다,"라고 Mobasher는 말했는데, 이는 허블이 기본적으로 돋보기를 사용한 반면 JWST는 완전한 안과 검진을 받은 것과 같다는 뜻입니다. 망원경의 두 가지 강점, 즉 더 많은 희미한 은하를 감지하고 거리를 훨씬 더 정밀하게 측정하는 능력 덕분에 각 은하를 올바른 우주 시간 조각에 배치할 수 있어 지도의 해상도가 선명해졌습니다.
드문 과학적 관대함의 발휘로, 연구팀은 대규모 구조 지도를 대중에게 공개했습니다. 여기에는 164,000개의 은하 목록, 그들의 우주 밀도, 그리고 수십억 년에 걸쳐 진화하는 우주 그물을 보여주는 비디오가 포함됩니다. "COSMOS-Web의 대규모 구조: 가장 큰 JWST 관측으로 우주 그물 속 은하 진화를 z ∼ 7까지 추적"이라는 제목의 이 논문에는 미국, 덴마크, 칠레, 프랑스, 핀란드, 스위스, 일본, 중국, 독일, 이탈리아의 연구자들이 참여했습니다. 자금은 유럽연합의 호라이즌 2020 프로그램에서 지원되었습니다. 우주의 구조조차 제대로 매핑되려면 EU 보조금이 필요한 모양입니다.