신의 손

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/McGill

 

이 X선 사진에서 손의 형상을 볼 수 있는가?

이 손은 아마도 병원에서 X선으로 촬영한 손의 모습처럼 보일지 모르겠다.

그러나 이것은 별의 폭발로부터 뿜어져나온 물질들로 만들어진 구름이다.

 

NASA의 핵분광 망원경 배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)이 촬영한 이 구조물은 사상 처음으로 고에너지 X선으로 촬영된 것으로 사진에는 파란색으로 나타나 있다.

이전에 NASA의 찬드라 X선 망원경으로 촬영된 저에너지 X선은 초록색과 붉은색으로 표시되어 있다.

 

'신의 손'이라는 별명이 붙은 이 천체는 맥동성 바람 성운(pulsar wind nebula)으로 불리기도 한다.

이 천체는 초신성 폭발에 의해 쓸려나온 별의 고온의 핵과 잔여물에 의해 에너지를 공급받는 천체이다.

 

PSR B1509-58, 또는 줄여서 B1509 라고 불리는 이 별의 사체는 펄서이다. 

이 펄서는 초당 7회의 맹렬한 속도로 회전하면서 입자폭풍을 별의 폭발로부터 뿜어져 나온 주변 물질들을 향해 발사해내고 있다.

 

이 입자들이 물질주변의 자기장과 상호작용을 하면서 X선대역의 불꽃을 만들어내고 있는 것이며, 그 결과로서 만들어진 구름이 마치 펼쳐진 손처럼 보이는 것이다.

 

이 펄서는 사진에서는 보이진 않지만 정중앙에 밝은 하얀색 점으로 위치하고 있다.

여기서 주요 수수께끼중 하나는 이 펄서로부터 쏟아져나오는 입자들이 주위의 물질들과 뭔가 특별한 방식으로 상호작용을 하면서 이처럼 손과 같은 모습을 만든 것인지 아니면 주변에 쏟아져 나온 물질들이 이미 이전부터 손의 모습을 하고 있었는지 하는 것이다.

 

NuSTAR의 사진은 이러한 수수께끼를 풀 수 있는 새로운 단서를 제공해주고 있다.

푸른색으로 표시되어 있는 NuSTAR의 사진에서 손은 실제로 줄어들면서 마치 주먹을 쥔 모습처럼 보인다.

사진에서 손가락들이 위치하고 있는 북쪽지역은 제트가 위치하고 있는 남쪽지역보다 더 줄어든 모습을 보이는데 이는 이 두 지역이 물리적으로 서로 이격된 지역임을 말해주고 있다.

 

손가락 끝 부분 붉은 성운이 보이는 곳은 완전히 다른 구조로서 RCW 89라고 불린다.

 

천문학자들은 펄서의 폭풍이 이 성운을 가열하면서 저에너지 X선대역에서 빛을 뿜어내는 원인이 되는 것으로 생각하고 있다.

 

사진에서 찬드라 X선이 촬영한 에너지 대역은 0.5~2킬로전자볼트 대역과 2~4킬로전자볼트 대역으로 사진에는 각각 붉은색과 초록색으로 표시되어 있다.

반면 NuSTAR가 촬영한 고에너지 대역은 7~27킬로전자볼트 대역으로 파란색으로 표시되어 있다.

 

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

          http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17566

 

참고> 펄서에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다. 
          https://big-crunch.tistory.com/12346988

 

 

원문>

PIA17566: High-Energy X-ray View of 'Hand of God' 

 

Original Caption Released with Image:

Can you see the shape of a hand in this new X-ray image? The hand might look like an X-ray from the doctor's office, but it is actually a cloud of material ejected from a star that exploded. NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, has imaged the structure in high-energy X-rays for the first time, shown in blue. Lower-energy X-ray light previously detected by NASA's Chandra X-ray Observatory is shown in green and red.

Nicknamed the "Hand of God," this object is called a pulsar wind nebula. It's powered by the leftover, dense core of a star that blew up in a supernova explosion. The stellar corpse, called PSR B1509-58, or B1509 for short, is a pulsar: it rapidly spins around, seven times per second, firing out a particle wind into the material around it -- material that was ejected in the star's explosion. These particles are interacting with magnetic fields around the material, causing it to glow with X-rays. The result is a cloud that, in previous images, looked like an open hand. The pulsar itself can't be seen in this picture, but is located near the bright white spot.

One of the big mysteries of this object is whether the pulsar particles are interacting with the material in a specific way to make it look like a hand, or if the material is in fact shaped like a hand.

NuSTAR's view is providing new clues to the puzzle. The hand actually shrinks in the NuSTAR image, looking more like a fist, as indicated by the blue color. The northern region, where the fingers are located, shrinks more than the southern part, where a jet lies, implying the two areas are physically different.

The red cloud at the end of the finger region is a different structure, called RCW 89. Astronomers think the pulsar's wind is heating the cloud, causing it to glow with lower-energy X-ray light.

In this image, X-ray light seen by Chandra with energy ranges of 0.5 to 2 kiloelectron volts (keV) and 2 to 4 keV is shown in red and green, respectively, while X-ray light detected by NuSTAR in the higher-energy range of 7 to 25 keV is blue.

NuSTAR is a Small Explorer mission led by the California Institute of Technology in Pasadena and managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, also in Pasadena, for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The spacecraft was built by Orbital Sciences Corporation, Dulles, Va. Its instrument was built by a consortium including Caltech; JPL; the University of California, Berkeley; Columbia University, N.Y.; NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.; the Danish Technical University in Denmark; Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Calif.; ATK Aerospace Systems, Goleta, Calif., and with support from the Italian Space Agency (ASI) Science Data Center, Rome, Italy.

NuSTAR's mission operations center is at UC Berkeley, with ASI providing its equatorial ground station located at Malindi, Kenya. The mission's outreach program is based at Sonoma State University, Rohnert Park, Calif. NASA's Explorer Program is managed by Goddard. JPL is managed by Caltech for NASA.

For more information, visit http://www.nasa.gov/nustar and http://www.nustar.caltech.edu/.

Image Credit:NASA/JPL-Caltech/McGill
Image Addition Date:2014-01-09