지구에서 약 1300광년 떨어진 우주에는, 마두성운이라고 불리는 말의 머리를 닮은 형태의 암흑성운이 펼쳐져 있는데, 새롭게 제임스 웹 우주망원경에 탑재된 중적외선 관측장치(MIRI)와 근적외선 카메라(NIRCam)가 마두성운을 그 어느 때보다 선명하게 포착하는 데 성공했다고 한다.
마두성운과 같은 광해리 영역(PDR)에서는, 젊은 대질량의 항성에서 생긴 자외선이, 항성을 둘러싼 이온화된 가스와 항성이 태어난 구름 사이에, 가스와 티끌이 섞인 고온의 영역을 만들어내고 있다. 이러한 PDR에서 방출되는 빛은, 항성의 형성 과정이나 성간 물질을 관측할 수 있다는 점에서 천문학적으로 매우 중요.
또한, 마두성운은 PDR의 물리적 구조나 가스와 티끌의 화학적 특성, 방사선을 맞은 성간물질이 어떻게 변화하는지를 연구하는 데 이상적인 천체 중 하나로 여겨지고 있다.
제임스 웹 우주 망원경은, 이 마두 성운을 관측하고 있는데, 미국항공우주국(NASA)이 중심이 돼 개발이 진행된 제임스 웹 우주망원경에는, MIRI와 NIRCam이라는 관측장치가 탑재돼 있어, 마두성운을 포함한 다양한 천체의 관측이 진행되고 있다.
제임스 웹 우주망원경은 이번에, 마두성운 가장자리의 작은 층 구조를 처음으로 밝혀냈고, 또 PDR 전면에 수직으로 뻗어 성운의 광증발에 휘말린 먼지 입자와 전리가스를 포함한 얼룩무늬도 검출했다. 이번 관측 결과를 통해, 천문학자들은 광증발에 의한 티끌의 감쇠와 방출의 영향을 조사하고, 성운의 다층적인 구조를 분석할 수 있게 되었다.
유럽우주개발기구(ESA)는 유클리드 우주망원경이 촬영한 이미지와 허블 우주망원경의 적외선 이미지, 제임스 웹 우주망원경의 NIRCam이 촬영한 근적외선 이미지를 조합해, 마두성운으로 줌하는 동영상을 공개.
위는 NIRCam(왼쪽)과 MIRI(오른쪽)에서 촬영한 마두성운의 화상을 비교한 것. NIRCam으로 촬영한 화상은 마두 성운 내부가 선명하게 비춰지고 있는 한편, MIRI로 촬영한 화상은 마두 성운의 층 구조를 확인하는 것이 가능하다.
