초신성 잔해 W44와 그 주변부

별폭발의 후폭풍으로부터 만들어져 우주공간으로 퍼져나가는 파동이 W44라고 불리는 초신성 잔해를 촬영한 사진에 나타났다. 

이 사진은 장파장의 적외선과 X선을 유럽우주국의 허셜우주망원경과 XMM-뉴톤 우주망원경으로 각각 촬영하여 이를 합성한 것이다. 

제트추진 연구소에 근거를 둔 미국 프로젝트 사무국과 함께 NASA 역시 허셜우주망원경을 운영하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 

W44는 사진의 왼쪽을 점유하고 있는 거대한 보라색 구형구조로서 그 지름은 약 100광년 정도이다. 

W44는 독수리 자리에 새로운 별들을 만들어내고 있는 먼지구름들이 빽빽이 몰려있는 곳에 위치하며 그 거리는 약 1만 광년이다. 

W44는 자신을 만들어낸 구름과 상호작용을 지속하고 있는 초신성 잔해에 대한 최상의 사례이다. 

초신성 잔해는 거대한 질량을 가진 별이 삶의 마지막 단계에 다다라 자신의 표피부를 드라마틱한 폭발을 통해 방출한 결과 발생하는 천체이다. 

거대한 별의 잔해들은 모두 핵이 회전을 계속하고 있는 중성자별이나 펄서로 남게 된다. 

PSR B1853+01 로 식별되어 있는 펄서의 밝은 점이 W44의 상단 왼쪽에 파란색 빛으로 보이고 있다. 

이 천체는 대략 2만년전에 생겨난 것으로 추측되고 있다. 

다른 펄서들과 마찬가지로, 이 펄서 역시 빠른 속도로 자전하고 있으며, 이로부터 쏟아져나오는 빛과 고에너지 입자로 구성된 폭풍이

라디오 파에서 X선 영역에 이르기까지 전 영역을 휩쓸고 있다. 

초신성 잔해의 중심부 역시 수백만도로 가열된, 거품을 가득 채우고 있는 뜨거운 가스로부터 발생한 X선의 밝은 빛을 쏟아내고 있으며  

고에너지를 복사하는 고밀도의 덩어리들이 무거운 입자들이 주로 발견되는 지역을 비추고 있다. 

좀더 낮은 온도를 가지고 있는 동공부 경계의 가스는 우주공간을 가로질러 퍼져나가는 초신성의 잔해에 의해 쓸려나가고 있다. 

팽창을 계속하고 있는 거품의 상단 우측으로는 초신성 잔해의 충격파가 밝은 아치 모양의 구조물과 충돌하면서 좀더 작은 규모의 공간을 만들고 있다. 

이 지역은, 이곳에 존재하는 어린, 거대 규모의 별들로부터 발생한 강력한 자외선 복사에 의해 이온화된 뜨거운 가스들이 가득 들어차 있다. 

허셜의 적외선 감지능력은 W44로부터 좀더 멀리 떨어져 새로 탄생한 별들이 몰려 있는 지역에서 좀더 얌전하게 가열된 가스와 먼지들까지 탐지할 수 있다. 

그 한 예가 W44의 우측 지역에 새로이 별들을 만들어내고 있는 화살촉 모양의 지역으로서 

우측과 위쪽으로 보다 멀리 떨어져 뒤섞여 있는 또다른 세개의 구름들을 가리키고 있는 듯 하다. 

허셜의 삼원색 적외선 뷰는 70마이크론과 160 마이크론의 데이터를 수집하는 PACS(he Photodetecting Array Camera and Spectrometer) 의 데이터와 

250마이크론의 데이터를 수집하는 SPIRE( spectral and photometric imaging receiver)로부터 얻은 데이터로 구성되어 있다. 

여기에 XMM-뉴톤 망원경으로부터 얻은 X선 데이터가 덧붙여졌는데 

옅은 파란색과 짙은 파란색이 그것으로 각각 고에너지 X선, 저에너지 X선 복사를 나타낸다. 

이 사진은 약 1도 영역의 너비를 담고 있다.

사진의 왼쪽 아래가 북쪽이며, 오른쪽 위가 동쪽이다. 

출처 : NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory) Photo Journal

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA16464

원문>

PIA16464: Life and Death in a Star-Forming Cloud

The aftershock of a stellar explosion rippling through space is captured in this new view of the supernova remnant called W44. The image combines longer-wavelength infrared and X-ray light captured by the European Space Agency's Herschel and XMM-Newton space observatories.

NASA also plays an important role in the Herschel mission, with the U.S project office based at the agency's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.

W44 is the vast purple sphere that dominates the left-hand side of this image, and measures about 100 light-years across.

W44 is located around 10,000 light-years away, within a forest of dense star-forming clouds in the constellation of Aquila, the Eagle. It is one of the best examples of a supernova remnant interacting with its parent cloud.

The supernova remnant is the result of massive star that reached the end of its life and expelled its outer layers in a dramatic explosion. All that remains of the stellar behemoth is the spinning core of a neutron star, or pulsar.

Identified as PSR B1853+01, the pulsar is the bright point to the top left in W44, colored light blue in this image. It is thought to be around 20,000 years old. Like other pulsars, as it rapidly rotates, it sweeps out a wind of highly energetic particles and beams of light ranging from radio to X-ray energies. The center of the supernova remnant is also bright in X-rays, coming from the hot gas that fills the shell at temperatures of several million degrees.

Dense knots of high-energy emission reflect regions where heavier elements are more commonly found. At the cooler edge of the cavity, gas is swept up as the supernova remnant propagates through space.

At the top right of the expanding shell, there is a smaller cavity, with the shock from the supernova remnant impacting the bight arc-shaped feature. This region is filled with hot gas that has been ionized by the intense ultraviolet radiation from embedded young massive stars.

Herschel's infrared eyes seek out regions of gently heated gas and dust further from W44, where new stars are congregating. Examples include the arrowhead-shaped star-formation region to the right of W44, which appears to point to another trio of intricate clouds further to the right and above.

Herschel's three-color infrared view comprises data from the Photodetecting Array Camera and Spectrometer (PACS) at 70 and 160 microns, and Herschel's spectral and photometric imaging receiver (SPIRE) instrument at 250 microns.

X-ray data from XMM-Newton for W44 has been added in light and dark blue to represent high- and low-energy X-ray emission, respectively.

The field of view is about one-degree across. North is towards the bottom left of the image; east is to the top right.

Herschel is a European Space Agency cornerstone mission, with science instruments provided by consortia of European institutes and with important participation by NASA. NASA's Herschel Project Office is based at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. JPL contributed mission-enabling technology for two of Herschel's three science instruments. The NASA Herschel Science Center, part of the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena, supports the United States astronomical community. Caltech manages JPL for NASA.

More information is online at http://www.herschel.caltech.edu, http://www.nasa.gov/herschel andhttp://www.esa.int/SPECIALS/Herschel.

Image Credit:

Herschel: Quang Nguyen Luong & F. Motte, HOBYS Key Program consortium, Herschel SPIRE/PACS/ESA consortia. XMM-Newton: ESA/XMM-Newton

Image Addition Date:

2012-11-14