NASA의 두 대형 망원경, 제임스 웹 우주 망원경과 허블 우주 망원경이 행성 방어를 위한 첫 번째 우주 내 실험으로, 의도적으로 작은 소행성에 우주선을 충돌시키기 위한 NASA 실험인 Double Asteroid Redirection Test (DART)의 관찰을 캡처했습니다. 이러한 Webb와 Hubble에 의한 DART 타격 관측은 두 우주 망원경이 동시에 동일한 천체를 관측한 첫 번째 순간을 표시합니다.
2022년 9월 26일, 오후 7시 14분 EDT에 DART는 지구에 위협이 없는 소행성 Didymos의 이중 소행성 시스템에서 소행성 달인 Dimorphos에 의도적으로 충돌했습니다. 이것은 소행성이나 혜성 위협에 대비하기 위한 운동량 충격 완화 기술의 세계 최초 시험으로, 우주선을 사용하여 소행성의 궤도를 변경하는 것을 테스트했습니다. DART는 지구를 소행성이나 혜성 위협으로부터 방어하기 위한 테스트입니다.
학점: 과학: NASA, ESA, CSA, Jian-Yang Li(PSI), Cristina Thomas(노던 애리조나 대학교), Ian Wong(NASA-GSFC); 이미지 처리: Joseph DePasquale(STScI), Alyssa Pagan(STScI)
웹과 허블의 조화된 관측은 각각의 망원경에 대한 운영적 성과뿐만 아니라 태양계의 구성과 역사와 관련된 중요한 과학적 질문들도 제기할 수 있습니다.
“웹과 허블은 NASA에서 항상 알고 있었던 것을 보여줍니다: 함께 작업할 때 더 많은 것을 배우게 됩니다,”라고 NASA 행정자 빌 넬슨은 말합니다. “처음으로 웹과 허블은 우주선이 700만 마일의 여정 끝에 충돌한 소행성을 동시에 촬영했습니다. 인류 전체가 웹, 허블 및 지상 망원경을 통해 DART 미션 및 더 나아가 발견을 고대하고 있습니다.”
웹과 허블의 관측은 Dimorphos 표면의 성질, 충돌로 방출된 물질의 양 및 속도와 같은 지식을 얻을 수 있도록 합니다. 또한 웹과 허블은 다른 파장에서 충돌을 캡처했습니다. 웹은 적외선에서, 허블은 가시광에서 관측했습니다. 여러 파장에서의 충돌 관측은 물질 입자 크기의 분포를 나타내어 많은 큰 조각을 던졌는지 아니면 주로 미세한 먼지를 던졌는지 결정하는 데 도움이 됩니다. 이 정보를 결합하여 지상 기반 망원경 관측과 함께 소행성 궤도를 효과적으로 어떻게 변경할 수 있는지 과학자들이 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
크레딧: 과학: NASA, ESA, Jian-Yang Li(PSI); 애니메이션: Alyssa Pagan(STScI)
학점: 과학: NASA, ESA, CSA, Cristina Thomas(노던 애리조나 대학교), Ian Wong(NASA-GSFC); 조셉 드파스콸레(STScI)
웹은 충돌 전후의 충돌 위치를 관측했습니다. 웹의 Near-Infrared Camera (NIRCam) 이미지는 충돌이 발생한 중심에서 떨어져 나가는 wisps로 나타나는 물질의 타이트하고 조밀한 코어를 보여줍니다.
웹을 통한 충돌 관측은 소행성이 하늘을 빠르게 움직이는 속도로 이동하기 때문에 소행성의 추적 방법을 가능하게 하기 위해 충돌 이전 주에서 추가로 작업을 수행해야 했습니다.
과학자들은 또한 웹의 Mid-Infrared Instrument (MIRI)와 Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec)를 사용하여 이후 몇 달 동안 소행성 시스템을 관측할 계획입니다. 분광 데이터는 소행성의 화학 조성에 대한 통찰력을 제공할 것입니다.
웹은 총 5시간 동안 충돌을 관측했으며 10 개의 이미지를 캡처했습니다. 이 데이터는 허디 해멜 (Heidi Hammel)이 Association of Universities for Research in Astronomy (AURA)의 지원으로 이끄는 Webb의 Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1245의 일환으로 수집되었습니다.
허블도 충돌 이전에 바이너리 시스템을 관측한 다음 DART가 Dimorphos 표면에 충돌한 후 15 분 후에 다시 관측했습니다. Hubble의 Wide Field Camera 3에서 제공하는 이미지는 가시광에서 충돌을 보여줍니다. 충돌로 인한 ejecta는 소행성의 몸체에서 밖으로 뻗어 나가는 광선으로 나타납니다. 소행성에 접근한 방향에서 좀 더 진행된 튼튼한 ejecta의 스파이크는 더 왼쪽에 있습니다.
일부 광선은 약간 곡선으로 나타나지만, 천문학자들은 이것이 무엇을 의미하는지 결정하기 위해 더 자세히 살펴봐야 합니다. 허블 이미지에서, 충돌 후 시스템의 밝기가 약 3 배 증가했다고 추정하고, 충돌 후 8 시간 후에도 그 밝기가 일정했다고 보았습니다.
크레딧: 과학: NASA, ESA, Jian-Yang Li(PSI); 이미지 처리: Alyssa Pagan(STScI)
허블은 3 주 동안 ejecta cloud가 시간이 지남에 따라 확장하고 사라지는 모습을 관참하기 위해 Didymos-Dimorphos 시스템을 10 번 더 모니터링할 계획입니다. 이러한 정기적이고 상대적으로 장기간의 관측은 ejecta cloud가 발사에서 사라질 때까지의 확장에 대한 더 완전한 그림을 제시할 것입니다.
“DART 조사팀 리더인 앤디 리브킨 (Andy Rivkin)은 “이것은 전례 없는 사건의 전례 없는 전망입니다,”라고 요약했습니다.
제임스 웹 우주 망원경은 세계 최고의 우주 과학 망원경입니다. 웹은 우리 태양계의 미스터리를 해결하고, 다른 별 주변의 먼 세계를 바라보며, 우주의 신비한 구조와 기원을 조사하며 우리가 그 안에서의 위치를 연구합니다. 웹은 NASA가 주도하고 ESA (European Space Agency) 및 CSA (Canadian Space Agency)와의 협력을 통해 진행되는 국제 프로그램입니다.
허블 우주 망원경은 NASA와 ESA 간의 국제 협력 프로젝트입니다. NASA의 Goddard Space Flight Center는 우주 망원경을 관리하며, 메릴랜드주 그린벨트의 우주 망원경 과학 연구소 (STScI)는 허블 및 웹 과학 작업을 수행합니다. STScI는 워싱턴 D.C에서 University for Research in Astronomy (AURA) 협회를 통해 NASA를 대신 운영합니다.