IC 2220(토비 저그 성운, the Toby Jug Nebula)의 확대 촬영

 

 

사진1> 남반구의 별자리인 용골자리, 지구로부터 1200광년 거리에 위치하고 있는 토비 저그 성운(the Toby Jug Nebula)은 IC 2220이라는 공식명칭으로 더 잘 알려져 있으며 반사성운의 대표적인 예가 되는 성운이다.

이 성운은 HD 65750 으로 등재된 별을 중심에 품고 있으며 이 별빛에 반사하며 빛을 내는 가스와 먼지로 구성된 구름이다.

 

ESO의 초거대망원경(Very Large Telescope, 이하 VLT)가 토비 저그 성운(the Toby Jug Nebula)이라는, 적색 거성을 휘감고 있는 가스와 먼지 구름의 놀랍도록 세밀한 모습을 촬영해냈다.

이 사진은 성운의 이름에 걸맞게도, 이 성운의 특징이 되는 아치모양의 구조를 보여주고 있으며, 게다가 이 구조는 마치 손잡이가 달린 저그맥주잔의 모습과 약간 닮기도 했다.

남반구의 별자리인 용골자리, 지구로부터 1200광년 거리에 위치하고 있는 토비 저그 성운은 IC 2220이라는 공식명칭으로 더 잘 알려져 있으며, 반사성운의 대표적인 예가 되는 성운이다.
이 성운은 내부에 품고 있는 HD 65750 이라는 이름의 별빛을 받아 빛을 내고 있는 가스와 먼지 구름이다. 

적색 거성으로 알려진 유형에 속하는 이 별은 우리 태양 질량의 5배에 달하는 질량을 가지고 있으며 별의 연령은 상대적으로 어린 축에 속하는 대략 5천만년 정도임에도 불구하고 생애 주기는 우리 태양을 훨씬 앞지르고 있는 별이다[1].
 
성운은 이 별에 의해 만들어진 것으로 이 별이 자신의 질량을 주변 우주로 쏟아내고, 쏟아진 물질들이 식으면서 가스와 먼지 구름이 생성되고 있는 것이다.

이 먼지는 탄소 또는 이산화티탄과 산화칼슘(석회)과 같은 단순한 내열성 화합물로 구성되어 있다.

적외선을 활용한 이 천체에 대한 상세 연구들은 이산화규소가 별빛을 반사하는데 가장 큰 역할을 수행하는 화학물일 것으로 보인다는 것을 말해주고 있다.

 

IC 2220은 별빛이 먼지다발들에 반사될 때 그 모습이 보이는 천체이다.

이 천상의 나비 구조 천체는 거의 대칭을 이루고 있으며 약 1광년에 걸쳐 펼쳐져 있다.

이 단계에 해당하는 별의 수명은 짧고 그래서 이와 같은 천체들은 그리 흔하게 존재하는 천체가 아니다.

 

적색 거성은 별이 나이를 먹게 되면 형성되는 천체로서 진화 단계의 막바지 단계에 다다르고 있는 별이다.

이 별들은 별의 생애 거의 대부분에 걸쳐 핵융합반응의 연료로 사용되는 수소 연료를 거의 사용해버린 별들이다.

이러한 현상은 별의 대기를 막대한 규모로 팽창시키는 원인이 된다.

 

HD 65750과 같은 별들은 탄소-산소 핵의 바깥에서 헬륨 껍질을 불태우고 간혹 별의 표면에 가까와질수록 수소 껍질의 연소가 동반되기도 한다.

앞으로 수십억년이 흐르면 우리 태양 또한 적색 거성으로 부풀어오르게 된다.

이 때가 되면 태양의 대기 또한 현재 지구의 공전 궤도를 넘어서까지 부풀어오르게 되고, 이 과정에서 모든 내행성들을 삼켜버리게 된다.

그 때가 되면 지구는 이미 대단히 가혹한 모습으로 바뀌어 있을 것이다.

 

별의 팽창와중에 동반되어 엄청난 증가양상을 보이는 태양복사와 강력한 별폭풍은 우리 지구가 완전히 녹아없어지기 전에 이미 지구의 모든 생명을 멸종시키고, 지구의 모든 대양을 말라붙게 만들것이다.

영국의 천문학자 폴 머딘(Paul Murdin)과 데이비드 엘렌(David Allen), 데이비드 말린(David Malin)은 이 성운의 외양을 따서  IC 2220의 애칭을 토비 저그 성운(the Toby Jug Nebula)이라고 정했다.
이 성운의 모양이 이들 학자들이 어렸을 때부터 친숙했던, 영국에서 예로부터 토비 저그(Toby Jug)라 불렸던 술잔의 모습과 유사했기 때문이다.

이 사진은 ESO의 Cosmic Gems programme의 일환으로 제작되었다. [2]

 

 

 

사진2> 이 도표는 용골자리에 위치한 IC 2220이라는 공식 명칭으로 더 잘 알려져 있는 토비 저그 성운의 위치를 보여주고 있다.

이 지도에 보이는 대부분의 별들은 관측하기 좋은 조건하에서는 육안으로도 보이는 별들이며, 토비 저그 성운의 위치는 붉은 색 원으로 표시되어 있다.

 

 

 

 

사진3> 이 광대역 사진은 토비 저그 성운의 주변 하늘을 담고 있다.

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

사진에서 별들 주위에 보이는 스파이크나 푸른색 원들은 망원경 관측 및 사진 촬영 와중에 인공적으로 만들어진 것이다.

 

각주

[1] 훨씬 무거운 질량을 가진 별들은 우리 태양과 같이 십억년 단위의 수명을 가진 가벼운 별들보다 훨씬 빠르게 자신의 생애를 마치는, 수백만년 수준의 수명을 가진다.

 

[2] 이 사진은 ESO의 Cosmic Gems programme 의 일환으로 촬영되었다.
이 프로그램은 교육과 공공 봉사를 목적으로 ESO의 망원경을 활용하여 재미있고, 흥미로우며 시각적으로 매우 멋진 천체 사진을 제공하는데 목적을 두고 있다.
이 프로그램에 의해 망원경이 사용되는 시간에는 일체의 과학적 탐사를 수행할 수 없다.
이렇게 수집된 모든 데이터들은 물론 과학적 목적에도 합치할 것이며, ESO의 과학자료 축적을 통해 천문학자에게도 유용할 것이다.

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release  2013년 10월 9일자
         http://www.eso.org/public/news/eso1343/

 

참고 : IC 2220를 비롯한 다양한 성운에 대한 각종 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다. 
           https://big-crunch.tistory.com/12346974

 

원문>

 

사진1>

The Toby Jug Nebula as seen with ESO's Very Large Telescope

Located about 1200 light-years from Earth in the southern constellation of Carina (The Ship’s Keel), the Toby Jug Nebula, more formally known as IC 2220, is an example of a reflection nebula. It is a cloud of gas and dust illuminated from within by the central star, designated HD 65750.

Credit:

ESO

 

사진2>

Location of the Toby Jug Nebula in the southern constellation of Carina

This chart shows the location of the Toby Jug Nebula, more formally known as IC 2220 in the constellation of Carina (The Ship’s Keel). This map shows most of the stars visible to the unaided eye under good conditions, and the location of the Toby Jug Nebula is highlighted with a red circle on the image.

Credit:

ESO, IAU and Sky & Telescope

 

 

사진3>

Wide field view of the area around the Toby Jug Nebula

This wide-field image shows the patch of sky around the Toby Jug Nebula (IC 2220). This view was created from photographs forming part of the Digitized Sky Survey 2. The spikes and blue circles around the stars in this picture are artifacts of the telescope and the photographic process.

Credit:

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

 

 

본문>        

A Close Look at the Toby Jug Nebula

 

9 October 2013

 

ESO’s Very Large Telescope (VLT) has captured a remarkably detailed image of the Toby Jug Nebula, a cloud of gas and dust surrounding a red giant star. This view shows the characteristic arcing structure of the nebula, which, true to its name, does indeed look a little like a jug with a handle.

 

Located about 1200 light-years from Earth in the southern constellation of Carina (The Ship’s Keel), the Toby Jug Nebula, more formally known as IC 2220, is an example of a reflection nebula. It is a cloud of gas and dust illuminated from within by a star called HD 65750. This star, a type known as a red giant, has five times the mass of our Sun but it is in a much more advanced stage of its life, despite its comparatively young age of around 50 million years [1].

 

The nebula was created by the star, which is losing part of its mass out into the surrounding space, forming a cloud of gas and dust as the material cools. The dust consists of elements such as carbon and simple, heat-resistant compounds such as titanium dioxide and calcium oxide (lime). In this case, detailed studies of the object in infrared light point to silicon dioxide (silica) being the most likely compound reflecting the star’s light.

 

IC 2220 is visible as the star’s light is reflected off the grains of dust. This celestial butterfly structure is almost symmetrical, and spans about one light-year. This phase of a star’s life is short-lived and such objects are thus rare.

 

Red giants are formed from stars that are ageing and approaching the final stages of their evolution. They have almost depleted their reserves of hydrogen, which fuels the reactions that occur during most of the life of a star. This causes the atmosphere of the star to expand enormously. Stars like HD 65750 burn a shell of helium outside a carbon-oxygen core, sometimes accompanied by a hydrogen shell closer to the star’s surface.

 

Billions of years in the future, our Sun will also bloat into a red giant. It is expected that the solar atmosphere will inflate well beyond the current orbit of Earth, engulfing all the inner planets in the process. By then, Earth will be already in very bad shape. The huge increase of radiation and the strong stellar winds that will accompany the process of stellar inflation will destroy all life on Earth and evaporate the water in the oceans, before the entire planet is finally melted.

 

British astronomers Paul Murdin, David Allen and David Malin gave IC 2220 the nickname of the Toby Jug Nebula because of its shape, which is similar to an old English drinking vessel of a type called a Toby Jug with which they were familiar when young.

 

This image was produced as part of the ESO Cosmic Gems programme [2].

 

Notes

 

[1] Stars with more mass run through their lives much more quickly than lighter ones such as the Sun, which have lives measured in billions, rather than millions, of years.

 

[2] This picture comes from the ESO Cosmic Gems programme, an outreach initiative to produce images of interesting, intriguing or visually attractive objects using ESO telescopes, for the purposes of education and public outreach. The programme makes use of telescope time that cannot be used for science observations. All data collected may also be suitable for scientific purposes, and are made available to astronomers through ESO’s science archive.

 

More information

 

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

 

• ESO Cosmic Gems Programme

 

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