Herbig-Haro 46/47

 

 

사진1> 허빅-하로 46/47(Herbig-Haro 46/47, 이하 HH 46/47) 을 촬영한 이 유례없는 사진은 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열 망원경(the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, 이하 ALMA)를 이용하여 획득한 전파관측데이터와 ESO의 신기술 망원경(New Technology Telescope, NTT)으로 관측한 가시광선파장보다 훨씬 짧은 파장의 데이터를 합성하여 만들어졌다.

ALMA의 데이터(오른쪽 하단으로 보이는 오랜지색과 초록색)는 새로 탄생한 별이 우리의 반대방향으로 뿜어내고 있는, 먼지와 가스에 가려져 가시광선으로는 보이지 않던 제트의 움직임을 밝혀주었다.

왼쪽에 분홍색과 보라색으로 보이는 제트는 그 흐름이 부분적으로 우리쪽으로 향하며 가시광선으로도 목격되는 제트이다.

 

ALMA가 새로운 별이 탄생하는 드라마를 확대사진으로 촬영해내다.

 

천문학자들이 ALMA를 이용하여 갓 태어난 별로부터 쏟아져나오는 물질의 흐름에 대한 선명한 확대 사진을 얻을 수 있었다.

HH 46/47이라 불리는 이 천체의 일산화탄소 분자로부터 복사되는 빛을 탐사함으로써, 천문학자들은 이 제트가 이전에 생각했던것보다도 훨씬 더 강력하다는 사실을 발견했다.

또한 이번의 정밀한 사진을 통해 완전히 다른 방향으로 튀고 있는 제트의 방향까지도 알 수 있었다.

 

어린 별들은 매우 격렬한 천체로서 물질들을 시속 백만 킬로미터의 속도로 방출해낸다.

이 물질들이 주위의 가스와 충돌하면서 가스들을 불타오르게 만들고 이때 Herbig-Haro 천체를 만들어내게 되는 것이다.[1]

 

장관을 연출하고 있는 사진의 천체의 이름은 Herbig-Haro 46/47 이며 이 천체는 남반구의 별자리인 돛자리 방향으로 지구로부터 1400광년 거리에 위치하고 있다.

이 천체는 ALMA의 초보과학탐사 기간 중 관측되었는데 관측이 이루어지는 동안 망원경은 여전히 건설중이었고, 배열 역시 완전히 정립되기 이전 상태였다.

 

 

 

사진2> 천문학자들이 ALMA를 이용하여 새로탄생한 별로부터 물질들이 뿜어져나가고 있는 생생한 확대사진을 얻을 수 있었다.

HH 46/47이라 불리는 천체의 일산화탄소 분자로부터 복사되는 빛을 탐사함으로써, 천문학자들이 이 제트가 이전에 생각했던것보다도 훨씬 더 강력하다는 사실을 발견했다. 
ALMA로부터 촬영된 이 관측자료의 색체는 물체의 흐름을 표시하고 있다.
파란색 부분은 제트가 지구쪽으로 향하면서 나타난 청색편이 부분이며, 이보다 더 큰 규모의 제트가 오른쪽으로 멀어져가고 있는데 이곳은 적색편이가 나타나는 부분이다.

 

 

이번 사진에서는 두 개 제트에 대한 세부 정보도 밝혀주었는데 그 중 한 개 제트는 지구쪽으로, 그리고 나머지 하나는 반대쪽으로 향하고 있다.

우리로부터 반대쪽으로 향하고 있는 제트는 가시광선으로 촬영된 이전 관측에서는 거의 보이지 않았는데 이는 새로 탄생한 별을 둘러싸고 있는 먼지에 이 제트가 가려져 있기 때문이었다.

 

ALMA의 관측자료는 이전 장비들로부터 찰영된 사진들보다 훨씬 고해상도의 모습을 보여줄뿐만 아니라 천문학자들로하여금 우주공간을 가로지르고 있는 불타오르는 물질들의 속도까지도 측정할 수 있도록 해주었다.

HH 46/47에 대한 이번 관측은 별로부터 뿜어져나오는 물질들이 이전에 측정한 것보다 훨씬 빠른 속도를 가지고 있음도 밝혀주었다.

이는 바깥쪽으로 쓸려나오는 가스들이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 에너지와 운동량을 가지고 있음을 말해주고 있는 것이다.

 

이번 논문의 제 1저자이자 팀리더인 예일 대학의 헥토르 아르세(Hector Arce)의 설명은 다음과 같다.
 "ALMA의 완벽한 감도는 매우 빠른 속도로 쏟아져나오는 푹풍과 같은, 이 천체에 대해 이전에는 볼 수 없었던 구조들을 볼 수 있게 해주었습니다.
이는 어린 별로부터 쏟아져나오는 광폭의 폭풍에 의해 바깥쪽으로 밀려나오는 분자들의 단순 모형에 대한 교과서적인 예라고 할 수 있습니다."
 
이 데이터를 취득하는데 소요된 ALMA의 관측 시간은 5시간 정도밖에 되지 않는다
만약 동일한 양질의 관측 자료를 다른 망원경에서 수집하려면 열 시간은 더 소요되었을 것이다.

 

이번 논문의 공동저자인 스튜어트 코더(Stuartt Corder)의 소감은 다음과 같다.
"HH46/47에 대한 이 고화질의 사진은 정말 놀랄만큼 멋집니다. 이러한 유형의 관측으로는 아마도 훨씬더 멋진 결과라고 말하는게 사실일거 같습니다.
우리는 여전히 이 망원경의 초년 시절에 머물러 있는 셈입니다.

앞으로도 ALMA는 이번에 촬영된 이 사진보다도 훨신더 훌륭한 사진들을 계속 우리에게 보여줄 것입니다."

 

 

 

사진3> 이 사진은 칠레 라실라 천문대에 설치되어 있는 ESO의 NTT로 촬영한 것으로 별들을 생성하는 검은 구름으로부터 뿜어져나오는 제트인 HH 46/47의 모습을 보여주고 있다. 

이 천체는 ALMA가 초보과학탐사를 진행하는 동안 연구용 관측대상으로 선정되었다. 

 

이번 논문의 공동 저자인 치레 대학의 디에고 마르도네스(Diego Mardones)가 강조하는 것은 다음과 같다.
"이번 관측 대상 천체시스템은 탄생과 생성이 진행되고 있는 외따로 떨어져 있는 적은 질량의 별과 유사합니다.
그러나 이것은 특별하기도 하죠. 왜냐하면 어린 별의 한쪽방향으로는 바깥쪽으로 쏟아져나오는 폭풍이 먼지구름들과 직접적으로 충돌하고 있고 다른 쪽에서는 이 구름을 뚫고 나가고 있기 때문이죠.
이러한 사실은 이곳이 별탄생의 원인이 된 분자구름과 별폭풍의 충돌 양상을 연구하는데 있어 최적의 예가 될 수 있도록 해주고 있습니다."

 

ALMA의 고해상도와 고감도 데이터는 연구팀이 바깥쪽으로 쏟아져나오는 폭풍의 주요성분이, 적은 질량의 이 동반천체로부터 쏟아져나오고 있는 사실에 의심의 여지가 없다는 점을 밝혀주었다.

바깥으로 쏟아져나오는 있는 두번째 폭풍이 주요천체의 오른쪽으로 보이고 있으며 이 폭풍은 주위를 둘러싼 먼지구름에 명백하게 구멍을 내고 있는 상태이다.

 

아르세의 소감은 다음과 같다.
"ALMA는 이번 관측 대상에서 나타난 폭풍의 양상을 이전의 연구에서보다 훨씬 명확하게 탐사할 수 있도록 해주었습니다.
이러한 결과는 앞으로도 확실하게 놀랍고 멋진 발견들이 많이 발생할 것이라는 것을 알려주고 있습니다.
ALMA는 별 형성의 장에 대해 확실하게 혁명을 일으키게 될 것입니다."

 

 

 

사진4> 이 광대역 사진은 남반구의 별자리인 돛자리에 우주먼지 구름과 새로운 별 생성지역이 가득 들어차 있는 곳을 보여주고 있다.

사진의 중심 근처에서  갓 태어난 어린별을 품고 있는 먼지구름으로부터 뿜어져 나오는 HH 46/47을 볼 수 있다.

이 사진은 DSS2(the Digitized Sky Survey 2)의 일환으로 촬영, 제작되었다.

 

 

사진5> 이 표는 남반구의 별자리인 돛자리를 보여주고 있다.

여기 표시된 대부분의 별들은 어두운 하늘에서라면 육안으로도 볼 수 있다.
HH 46/47을 만들어내고 있는 별 생성지역의 위치는 붉은 원으로 표시되어 있다.

이들은 작은 망원경으로는 안시 관측이 불가능한 천체이다.

 

 

주석

[1]  천문학자 조지 허빅(George Herbig)과 길레르모 하로(Guillermo Haro)는 자신들의 이름을 딴 이 유형의 천체를 처음 발견한 사람들은 아니지만, 이들은 이 괴상한 천체의 스펙트럼을 처음으로 연구한 이들이다.
이들은 이 천체가 단순이 빛을 반사해내는 먼지나 가스덩어리도 아니고, 어린 별들로부터 쏟아져 나오는 자외선의 영향으로 불타오르고 있는 천체만도 아닌 것을 알아냈으며 이 천체들은 별이 탄생하는 지역에서 쏟아져나오는 빠른 속도의 분출물질에 의해 만들어진 충격파와 연관이 있는 천체임을 처음으로 알게 되었다.

 

* 출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2013년 8월 20일 발표 뉴스
   http://www.eso.org/public/news/eso1336/

 

참고 : 다양한 허빅-하로 천체 등 각종 별에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
         https://big-crunch.tistory.com/12346972

 

 

원문>

 

사진1> Stunning ALMA and NTT image of Newborn Star

This unprecedented image of Herbig-Haro object HH 46/47 combines radio observations acquired with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) with much shorter wavelength visible light observations from ESO’s New Technology Telescope (NTT). The ALMA observations (orange and green, lower right) of the newborn star reveal a large energetic jet moving away from us, which in the visible is hidden by dust and gas. To the left (in pink and purple) the visible part of the jet is seen, streaming partly towards us.

Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce. Acknowledgements: Bo Reipurth

 

ALMA Takes Close Look at Drama of Starbirth

 

Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) have obtained a vivid close-up view of material streaming away from a newborn star. By looking at the glow coming from carbon monoxide molecules in an object called Herbig-Haro 46/47 they have discovered that its jets are even more energetic than previously thought. The very detailed new images have also revealed a previously unknown jet pointing in a totally different direction.

 

Young stars are violent objects that eject material at speeds as high as one million kilometres per hour. When this material crashes into the surrounding gas it glows, creating a Herbig-Haro object [1]. A spectacular example is named Herbig-Haro 46/47 and is situated about 1400 light-years from Earth in the southern constellation of Vela (The Sails). This object was the target of a study using ALMA during the Early Science phase, whilst the telescope was still under construction and well before the array was completed.

 

The new images reveal fine detail in two jets, one coming towards Earth and one moving away. The receding jet was almost invisible in earlier pictures made in visible light, due to obscuration by the dust clouds surrounding the new-born star. ALMA has not only provided much sharper images than earlier facilities but also allowed astronomers to measure how fast the glowing material is moving through space.

 

These new observations of Herbig-Haro 46/47 revealed that some of the ejected material had velocities much higher than had been measured before. This means the outflowing gas carries much more energy and momentum than previously thought.

 

The team leader and first author of the new study, Héctor Arce (Yale University, USA) explains that "ALMA's exquisite sensitivity allows the detection of previously unseen features in this source, like this very fast outflow. It also seems to be a textbook example of a simple model where the molecular outflow is generated by a wide-angle wind from the young star."

 

The observations were obtained in just five hours of ALMA observation time – even though ALMA was still under construction at the time – similar quality observations with other telescopes would have taken ten times longer.

 

"The detail in the Herbig-Haro 46/47 images is stunning. Perhaps more stunning is the fact that, for these types of observations, we really are still in the early days. In the future ALMA will provide even better images than this in a fraction of the time," adds Stuartt Corder (Joint ALMA Observatory, Chile), a co-author on the new paper.

 

Diego Mardones (Universidad de Chile), another co-author, emphasises that "this system is similar to most isolated low mass stars during their formation and birth. But it is also unusual because the outflow impacts the cloud directly on one side of the young star and escapes out of the cloud on the other. This makes it an excellent system for studying the impact of the stellar winds on the parent cloud from which the young star is formed."

 

The sharpness and sensitivity achieved by these ALMA observations also allowed the team to discover an unsuspected outflow component that seems to be coming from a lower mass companion to the young star. This secondary outflow is seen almost at right angles to the principal object and is apparently carving its own hole out of the surrounding cloud.

 

Arce concludes that "ALMA has made it possible to detect features in the observed outflow much more clearly than previous studies. This shows that there will certainly be many surprises and fascinating discoveries to be made with the full array. ALMA will certainly revolutionise the field of star formation!"

 

Notes

 

[1] The astronomers George Herbig and Guillermo Haro were not the first to see one of the objects that now bear their names, but they were the first to study the spectra of these strange objects in detail. They realised that they were not just clumps of gas and dust that reflected light, or glowed under the influence of the ultraviolet light from young stars, but were a new class of objects associated with shocks created by material ejected at high speeds in star formation regions.

 

More information

 

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of Europe, North America and East Asia in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded in Europe by the European Southern Observatory (ESO), in North America by the U.S. National Science Foundation (NSF) in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the National Science Council of Taiwan (NSC) and in East Asia by the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan. ALMA construction and operations are led on behalf of Europe by ESO, on behalf of North America by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), which is managed by Associated Universities, Inc. (AUI) and on behalf of East Asia by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

 

This research was presented in a paper entitled "ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow" by Héctor Arce et al, to appear in the Astrophysical Journal.

 

The team is composed of Héctor G. Arce (Yale University, New Haven, USA), Diego Mardones (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Stuartt A. Corder (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Guido Garay (Universidad de Chile), Alberto Noriega-Crespo (Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology, Pasadena, USA) and Alejandro C. Raga (Instituto de Ciencias Nucleares, Mexico).

 

ESO is the foremost intergovernmental astronomy organisation in Europe and the world's most productive ground-based astronomical observatory by far. It is supported by 15 countries: Austria, Belgium, Brazil, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy, the Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. ESO carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities enabling astronomers to make important scientific discoveries. ESO also plays a leading role in promoting and organising cooperation in astronomical research. ESO operates three unique world-class observing sites in Chile: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope, the world's most advanced visible-light astronomical observatory and two survey telescopes. VISTA works in the infrared and is the world's largest survey telescope and the VLT Survey Telescope is the largest telescope designed to exclusively survey the skies in visible light. ESO is the European partner of a revolutionary astronomical telescope ALMA, the largest astronomical project in existence. ESO is currently planning the 39-metre European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, the E-ELT, which will become "the world's biggest eye on the sky".

 

Links

 

• Research paper
• More about ALMA
• Photos of ALMA

 

Contacts

 

Héctor Arce
Yale University
New Haven, USA
Tel: +1 203 432 3018
Email: hector.arce@yale.edu

 

Diego Mardones
Universidad de Chile
Santiago, Chile
Tel: + 56 2 977 1143
Email: dmardone@das.uchile.cl

 

Stuartt Corder
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Email: scorder@alma.cl

 

Lars Lindberg Christensen
Head, ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Cell: +49 173 38 72 621
Email: lars@eso.org

 

사진2>ALMA’s view of the outflow associated with the Herbig-Haro object HH 46/47

Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) have obtained a vivid close-up view of material streaming away from a newborn star. By looking at the glow coming from carbon monoxide molecules in an object called Herbig-Haro 46/47 they have discovered that its jets are even more energetic than previously thought. In these observations from ALMA the colours shown represent the motions of the material: the blue parts at the left are a jet approaching the Earth (blueshifted) and the larger jet on the right is receding (redshifted).

Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce

 

 

사진3> The Herbig-Haro object HH 46/47 seen with ESO’s New Technology Telescope

This image from ESO's New Technology Telescope at the La Silla Observatory in Chile shows the Herbig-Haro object HH 46/47 as jets emerging from a star-forming dark cloud. This object was the target of a study using ALMA during the Early Science phase.

Credit: ESO/Bo Reipurth

 

 

사진4> Wide-field view of the star-forming region around the Herbig-Haro object HH 46/47

This wide-field view shows a rich region of dust clouds and star formation in the southern constellation of Vela. Close to the centre of the picture the jets of the Herbig-Haro object HH 46/47 can be seen emerging from a dark cloud in which infant stars are being born (to zoom in use the zoomable version of this image).

This view was created from images forming part of the Digitized Sky Survey 2.

Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

 

 

사진5> The Herbig-Haro object HH 46/47 in the constellation of Vela

This chart shows the southern constellation of Vela (The Sails). Most of the stars that can be seen in a dark sky with the unaided eye are marked. The location of the star formation region that hosts the Herbig-Haro object HH 46/47 is indicated with a red circle. They cannot be seen visually with a small telescope.

Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope