2022년에 NASA의 제임스 웹 우주 망원경이 발견하기 시작한 그 신비로운 작은 붉은 점들(LRDs)을 기억하시나요? 알고 보니, 그것들은 우리가 생각했던 것만큼 신비롭지 않을 수도 있습니다. 아니면 그렇게 외롭지도 않을 수도 있습니다. 새로운 연구에 따르면, 이 작고 극도로 먼 붉은 소스들은 그 화려한 외관 뒤에 은하 전체를 숨기고 있을 수 있다고 합니다.

발견 이후, 천문학자들은 LRD가 실제로 무엇인지에 대해 논쟁을 벌여왔습니다. 주요 이론 중 하나는 그것들이 초대질량 블랙홀, 특히 활동성 은하핵(AGN)이라는 것입니다. 그러나 이 점들은 우리 주변에서 볼 수 있는 AGN처럼 행동하지 않습니다. 그것들은 높은 적색편이에서 흔하지만, 낮은 적색편이에서는 그 수가 급격히 감소합니다. 이는 우주가 나이를 먹으면서 그것들에게 무슨 일이 일어나는지에 대한 의문을 제기합니다.

애리조나 대학교 스튜어드 천문대의 피에를루이지 리날디(현재 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소 소속)가 이끄는 팀이 단서를 찾았을지도 모릅니다. 7월 29일 《천체물리학 저널》에 게재된 그들의 연구는 LRD가 별개의 은하 집단이 아닐 수 있다고 제안합니다. 대신, 그들의 이상한 외관은 부분적으로 관측 편향 때문일 수 있습니다. 극한 거리에서는 더 희미한 주변 구조가 망원경에 보이지 않게 되어 밝은 중심 소스만 남게 됩니다.

팀은 WISEA J123635.56+621424.2라는 낮은 적색편이의 나선 은하를 연구함으로써 이 결론에 도달했습니다. 이 은하는 나선 팔이 소노란 사막의 선인장을 닮았다고 해서 '사구아로'라는 별명이 붙었습니다. 적색편이 2(빅뱅 후 약 33억 년의 모습)에 있는 이 은하는 중심에 작은 붉은 점처럼 보이는 작고 밀집된 붉은 소스를 가지고 있습니다. 이는 적절하게도 선인장의 루비색 열매를 연상시킵니다.

"초기 우주에서 만들어진 모든 것은 우리 주변의 어떤 것으로 진화해야 합니다,"라고 공동 저자인 애리조나 대학교의 조지 리케가 말했습니다. "우리는 LRD가 무엇이 되는지에 대해 거의 알지 못했지만, 이 결과는 마침내 그 후손을 찾는 방법을 보여줍니다."

사구아로는 운이 좋은 발견이었습니다. 리날디는 수천 개의 소스를 조사했지만, 이 소스는 웹의 미세 셔터 배열 중 하나가 우연히 그 핵심 바로 위에 위치하여 분광 데이터 수집을 가능하게 했기 때문에 눈에 띄었습니다. 게다가, 낮은 적색편이는 더 큰 구조를 더 선명하게 볼 수 있게 해주었습니다. 팀은 허블(자외선)과 웹(적외선 이미징 및 분광)의 기록 관측을 결합하여 전자기 스펙트럼 전반에 걸쳐 연구했습니다.

"사구아로가 낮은 적색편이에 있기 때문에, 우리는 웹과 허블로 아름답고 밝은 호스트 은하를 고해상도와 세부적으로 볼 수 있습니다,"라고 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 지하오 우가 말했습니다. "웹의 관측은 은하와 그 작은 붉은 점 같은 핵이 어떻게 연결되어 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."

팀은 사구아로의 작고 밀집된 붉은 중심이 LRD 특성과 일치하는지 테스트했습니다. 허블과 웹은 핵이 가시광선보다 자외선과 적외선에서 더 밝게 빛난다는 것을 보여주었으며, 이는 먼 LRD와 유사합니다. 그들은 또한 은하의 빛과 핵의 빛을 분리하고 X선을 확인했습니다. 대부분의 고적색편이 LRD는 X선으로 보이지 않지만, 사구아로는 NASA의 찬드라 X선 관측소가 감지한 약한 X선을 방출했습니다.

"X선 광 관측이 보여주는 것은 이 은하가 활동성 은하핵을 가지고 있고, 그것도 매우 가려진 활동성 은하핵을 가지고 있다는 것입니다,"라고 케이프타운 대학교의 석사 과정 학생인 캐리스 길버트가 말했습니다. "그것은 단지 가려져 있을 뿐만 아니라 X선도 약합니다. 그런 조합이 우리가 다른 모든 작은 붉은 점들에서 보는 X선 방출 부족을 설명할 수 있습니다. 그것은 작은 붉은 점들의 퍼즐에 잘 맞습니다."

그리고 결정적인 테스트가 이어졌습니다. 그들은 사구아로를 디지털 방식으로 더 높은 적색편이로 이동시켜 초기 우주에서 어떻게 보일지 시뮬레이션했습니다. 그것을 더 멀리 이동시킬수록 주변 은하는 시야에서 사라지고 밝은 LRD 같은 중심만 남았습니다. 이는 많은 먼 LRD가 단지 호스트 은하가 너무 희미하여 감지할 수 없기 때문에 고립된 것처럼 보인다는 이론을 뒷받침합니다.

"우리의 이론은 이러한 먼 소스들의 대부분이 이 우주론적 효과의 영향을 받아 관측 편향을 만든다는 것입니다,"라고 리날디가 말했습니다. "우리는