카시오페이아 카파 별의 바우쇼크

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech

 

빠르게 움직이는 별은 우리 은하에 추락할 때 주위에 엄청난 충격을 유발시킨다.

NASA 스피처 우주망원경이 새로 발표한 이 사진에는 빠른 속도로 움직이는 별이 우리은하에 부딪히며 만들어낸 아치가 담겨있다.

 

천문학자들에게 이 속도광 별은 카시오페이아자리 카파별 또는 HD 2905로 알려져 있다.

거대 질량을 가진 이 초거성은 자신의 주변에 있는 별에 비해 시속 약 4백만 킬로미터의 속도로 움직이고 있다(초속 1100 킬로미터)

 

그러나 사진에서 정말 이 별을 두드러지게 만드는 것은 이 별을 둘러싸고 있는 줄 모양의 붉은색 불꽃이다.

이러한 구조를 바우 쇼크(bow shocks)라고 부르는데 이러한 구조는 우리 은하에 속하는 가장 무거운 별들로서, 빠르게 움직이는 별 전면에서 자주 볼 수 있는 구조이다.

바우 쇼크는 별로부터 쏟아져나오는 입자 폭풍과 자기장이, 성간 공간을 채우고 있지만 눈에는 보이지 않는 상태로 퍼져 있는 가스 및 먼지와 충돌하면서 발생한다.

 

이러한 충격파가 불을 밝히게 되는 현상은 별을 둘러싸고 있는 조건 및 우주의 성질에 대한 정보를 천문학자들에게 말해 주고 있다.

 

우리 태양과 같이 천천히 움직이는 별도 바우 쇼크를 가지고 있지만 이 바우 쇼크는 모든 파장에서 거의 눈에 띄지 않는다.
그러나 카시오페이아 카파 별과 같이 빠르게 움직이는 별의 바우 쇼크는 스피처 적외선 우주망원경에는 탐지가 될 수 있다.

 

놀랍게도 이 충격파는 카시오페이아 카파 별 전면 약 4광년 거리에 생성되어 있으며 이 별이 주변에 미치고 있는 충격파의 크기를 보여주고 있다.

(이 거리는 우리 태양으로부터 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리 별의 거리와 비슷한 거리이다.)

 

카시오페이아 카파 별의 바우 쇼크는 선명한 붉은 빛을 띠고 있다.

사진에서 희미한 초록색 구조는 '다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons)'라 불리는 탄소 분자로부터 발생하는 것으로 시선을 따라 도열해 있는 먼지 구름안에서 별빛을 받아 빛을 내고 있다.

 

적외선 성운을 통과하고 있는 섬세한 붉은 색 필라멘트들이 바우 쇼크를 가로지르고 있는 모습이 보이는데, 몇몇 천문학자들은 이 필라멘트들이 우리 은하를 관통하고 있는 자기장 구조를 따라 흐르고 있는 것일지도 모른다고 제안하고 있다.

 

자기장은 완전히 눈에 보이지 않기 때문에, 우리는 이와 같은 충돌에 의지하여 주위의 먼지 및 가스와 상호작용하는 모습을 통해 이 구조의 일면을 엿볼 수 있다.

 

카시오페이아 카파 별은 카시오페이아 자리에서 육안으로도 관측할 수 있는 별이다(그러나 바우 쇼크는 오직 적외선 대역에서만 보인다.)

 

이 스피처 사진에서 3.6과 4.6 마이크론 파장은 파란색으로, 8마이크론 파장은 초록색으로 그리고 24마이크론 파장은 붉은 색으로 표현되어 있다.

인용 출처 : NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory) Photo Journal
                 http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17843

 

원본 출처 : Spitzer Space Telescope

             http://www.spitzer.caltech.edu/images/5730-sig14-003-The-Shocking-Behavior-of-a-Speedy-Star

 

참고 : 각종 별에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 확인할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346972

 

원문>

PIA17843: Speedster Star Shocks the Galaxy

Original Caption Released with Image:

The red arc in this infrared image from NASA's Spitzer Space Telescope is a giant shock wave, created by a speeding star known as Kappa Cassiopeiae.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Spacecraft operations are based at Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech. Caltech manages JPL for NASA.

For more information about Spitzer, visit http://spitzer.caltech.edu and http://www.nasa.gov/spitzer.

Image Credit: NASA/JPL-Caltech
Image Addition Date: 2014-02-20

 

The Shocking Behavior of a Speedy Star

Roguish runaway stars can have a big impact on their surroundings as they plunge through the Milky Way galaxy. Their high-speed encounters shock the galaxy, creating arcs, as seen in this newly released image from NASA’s Spitzer Space Telescope.

In this case, the speedster star is known as Kappa Cassiopeiae, or HD 2905 to astronomers. It is a massive, hot supergiant moving at around 2.5 million mph relative to its neighbors (1,100 kilometers per second). But what really makes the star stand out in this image is the surrounding, streaky red glow of material in its path. Such structures are called bow shocks, and they can often be seen in front of the fastest, most massive stars in the galaxy. 

Bow shocks form where the magnetic fields and wind of particles flowing off a star collide with the diffuse, and usually invisible, gas and dust that fill the space between stars. How these shocks light up tells astronomers about the conditions around the star and in space. Slow-moving stars like our sun have bow shocks that are nearly invisible at all wavelengths of light, but fast stars like Kappa Cassiopeiae create shocks that can be seen by Spitzer’s infrared detectors.

Incredibly, this shock is created about 4 light-years ahead of Kappa Cassiopeiae, showing what a sizable impact this star has on its surroundings. (This is about the same distance that we are from Proxima Centauri, the nearest star beyond the sun.)

The Kappa Cassiopeiae bow shock shows up as a vividly red color. The faint green features in this image result from carbon molecules, called polycyclic aromatic hydrocarbons, in dust clouds along the line of sight that are illuminated by starlight. 

Delicate red filaments run through this infrared nebula, crossing the bow shock. Some astronomers have suggested these filaments may be tracing out features of the magnetic field that runs throughout our galaxy. Since magnetic fields are completely invisible themselves, we rely on chance encounters like this to reveal a little of their structure as they interact with the surrounding dust and gas.

Kappa Cassiopeiae is visible to the naked eye in the Cassiopeia constellation (but its bow shock only shows up in infrared light.)

For this Spitzer image, infrared light at wavelengths of 3.6 and 4.5 microns is rendered in blue, 8.0 microns in green, and 24 microns in red.