Gum 15

 

Credit: ESO

 

사진1> 칠레 라실라 천문대의 MPG/ESO 2.2 미터 망원경이 촬영해낸 대단히 세밀한 이 사진은 별 생성구역인 Gum 15의 모습을 보여주고 있다.

잘 알려지지 않은 이 천체는 돛자리에 위치하며 지구로부터 3천광년 거리에 위치하고 있다.

불타오르는 구름들은 아름다운 HII지역의 일례이다.

이 성운은 좀 더 유명한 HII 지역인 삼엽성운(the Trifid Nebula, M20)과 유사한 천체이다.

 

 

자녀 별에 의해 파괴되고 있는 어머니 성운

 

Gum 15 라고 불리는, 잘 알려지지 않은 우주의 가스와 먼지 구름은 갓태어난 뜨거운 별들이 탄생한 곳이다.
아름답고 치명적인 이들 별들은 자신들을 형성시킨 성운의 외형을 다듬어내고 있으며, 어른으로 성장해가면서 결국 성운을 파괴하게 될 것이다.

 

이 사진은 칠레 라실라 천문대, MPG/ESO 2.2미터 망원경의 광대역 화상기를 이용한  ESO Cosmic Gems 프로그램[1]의 일환으로 촬영된 것이다.

사진에는 지구로부터 3천광년 거리, 돛자리에 위치하고 있는 Gum 15가 담겨 있다[2].
이 불타는 구름은 HII 지역에 대한 인상깊은 예이다[3].

 

이와 같은 구름들은 우리가 볼 수 있는 최고의 장관을 연출하는 천문학적 광경들을 만들어낸다.

예를 들어 독수리 성운(이 성운은 '창조의 기둥'이라는 애칭으로 더 잘 알려져 있다)이나 오리온 대성운, 그리고 이보다는 덜 주목받지만 Gum 15  역시 그 대상이 된다.

수소는 우주에서 가장 일반적으로 존재하는 원소이며 천문학자들에 의해 탐사되는 사실 상 거의 모든 지역에서 발견된다.

 

HII 지역은  상당한 양의 이온화 수소를 가지고 있는데서 차이를 보인다. 이온화 수소는 빛의 입자인 자외선 광자와의 고에너지 상호작용에 의해 전자를 잃어버린 수소 원자이다.

 

이렇게 이온화된 수소핵이 다시 전자를 포획할 때 독특한 특성의 파장을 방출하게 된다.

바로 이것이 Gum 15와 같은 성운들의 특징이 되는 붉은 빛의 불꽃을 만들어내는데, 이 불꽃을 천문학자들은 수소 알파선(hydrogen alpha, Hα) 이라 부른다.

 

HII 지역은 지역 내에 갓 태어난 뜨거운 별로부터 뿜어져나와 이온화를 촉발시키는 광자들이 존재하며 Gum 15 역시 예외가 아니다.

사진의 정 중앙에서 바로 이와 같은 작용을 촉발시키는 천체를 볼 수 있는데, 바로 이 별이 HD 74804라는 별로서 이 별은 콜린더 197(Collinder 197)이라고 알려진 성단에서 가장 밝게 빛나는 별이다.

 

이 성운의 아름다움에 한 몫하고 있는 군데군데 덩이지고 불규칙한 외양은 HII 지역에서는 그리 특별한 것이 아니며, 이것 또한 내부에 품고 있는 별들에 의해 만들어진 것이기도 하다.

HII 지역들은 다양한 형태들을 갖추고 있는데, 이는 내부에 위치하는 별들과 가스의 분포가 모두 다양하기 때문이다.

 

Gum 15의 흥미진진한 외양에 특징을 더하는 것은 사진 중앙 부에 시선을 가로막고 있는 검은 먼지대역과 역시 중앙부를 가로지르고 있는 희미한 푸른색의 반사선 구조이다.

이러한 먼지 구조는 Gum 15보다 더 규모가 크지만 조금은 더 희미한, 삼엽성운(Trifid Nebula, M20)이라고 잘 알려져 있는 성운과 닮은 것으로서,

이 경우 쌍엽성운(Bifid Nebula)이라는 이름이 보다 적합할른지도 모른다.

이와 같은 HII 지역은 수백만년 이상의 장구한 기간동안 수천개 별들을 탄생시키는 것으로 보인다.

이 별들 중 몇몇은 성운을 불타오르게 만들기도 하고, 그 형상을 조각하기도 하며, 또한 결국에는 구름들을 모두 없애버리게 될 것이다.

 

새로 만들어진 별들은 유아기를 거친 후 강력한 입자 폭풍을 쏟아내게 되고, 이 입자폭풍이 주위의 가스들을 조각하는 한편, 이들을 흩어지게 만든다.

그리고 가장 무거운 별들이 죽음을 맞기 시작할 때, Gum 15 역시 그들과 함께 최후를 맞게 될 것이다. 

몇몇 별들은 너무나 거대한 규로를 가지고 있어 거대한 폭발을 수반하는 초신성 폭발에 도달하게 될 것이고 이 지역이 HII 지역이었음을 알 수 있는 마지막 흔적들을 모두 사라지게 만들면, 결국 어린 별들로 구성된 성단만이 남게 될 것이다.

 

 

Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

 

표 1> 이 도표는 남반구 돛자리에 위치하는 Gum 15의 위치를 보여주고 있다.(빨간색 원)

이 천체는 엄청난 장관을 보여주는 천체이긴 하지만 너무나 희미하고, 스펙트럼의 거의 대부분을 붉은 색이 차지한다.

그래서 눈으로 보기는 매우 어렵지만 이곳에는 밝은 별들이 많아서 찾기는 매우 쉽다.

 

 

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

사진2> 이 광대역 사진은 Gum 15를 중심에 두고 그 주변의 인상적인 풍경을 보여주고 있다.

여러 천체들 사이, NGC 2671 성단이 하단 왼쪽에 보인다.
하단 우측으로는 벨라 초신성 폭발 잔해로 남겨진 필라멘트들이 보인다.

사진은 DSS2의 일환으로 만들어진 사진이다.

 

 

각주

[1] ESO의 우주보석프로그램(The ESO Cosmic Gems programme)은 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. 
물론 이렇게 수집된 모든 데이터들은 과학적 목적에도 합치할 것이며, ESO의 과학자료 축적을 통해 천문학자에게도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.   

     
[2] 이 천체의 이름은 1955년 HII지역을 목록화하여 발표한 오스트레일리아 천문학자 콜린 검(Colin Gum)의 이름을 따서 지어졌다.

 

[3] HII('에이치 투'라고 읽는다)지역은 가스와 먼지로 이루어진 거대한 구름들이 존재하는 지역으로서, 폭발적으로 별들을 생성하는 주체이자, 갓 태어난 별들을 품고 있는 집이기도 하다. 
     
 
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release  2014년 7월 2일자 
         http://www.eso.org/public/news/eso1420/

 

참고 : Gum 15를 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
         https://big-crunch.tistory.com/12346974
             
참고 : NGC 2671를 비롯한 각종 성단에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
         https://big-crunch.tistory.com/12346975 

참고 : HD 74804를 비롯한 각종 별에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
         https://big-crunch.tistory.com/12346972

 

원문>

A Stellar Birthplace Shaped and Destroyed by Energetic Offspring

2 July 2014

The little-known cloud of cosmic gas and dust called Gum 15 is the birthplace and home of hot young stars. Beautiful and deadly, these stars mould the appearance of the nebula from which they formed and, as they progress into adulthood, will eventually also destroy it.

This image was taken as part of  the ESO Cosmic Gems programme [1] using the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at the La Silla Observatory in Chile. It shows Gum 15, located in the constellation of Vela (The Sails), some 3000 light-years from Earth [2]. This glowing cloud is a striking example of an HII region [3]. Such clouds form some of the most spectacular astronomical objects we can see; for example the Eagle Nebula (which includes the feature nicknamed “The Pillars of Creation”), the great Orion Nebula, and this less famous example, Gum 15.

Hydrogen (H) is the most common element in the Universe, and can be found in virtually every environment investigated by astronomers. HII regions are different because they contain substantial amounts of ionised hydrogen — hydrogen atoms that have been stripped of their electrons through high energy interactions with ultraviolet photons — particles of light. As the ionised hydrogen nuclei recapture electrons they release light at different characteristic wavelengths. It is one of these that gives nebulae such as Gum 15 their reddish glow — a glow which astronomers call hydrogen alpha (Hα).

In HII regions the ionising photons come from the young hot stars within the region, and Gum 15 is no exception. At the centre of this image you can see one of the culprits: the star HD 74804, the brightest member of a cluster of stars known as Collinder 197.

The clumpy, irregular appearance that enhances this nebula’s beauty is not unusual for a HII region and is again a result of the stars within. HII regions have diverse shapes because the distribution of stars and gas inside them is so irregular. Adding to Gum 15’s interesting shape are the forked dark patch of obscuring dust visible in the centre of this image and some dim blue reflection structures crossing it. This dust feature makes the nebula resemble a larger and fainter version of the better known Trifid Nebula (Messier 20), although in this case the name Bifid Nebula might be more apposite.

An HII region like this one might give birth to thousands of stars over a period of several million years. Some of these stars cause it to glow and sculpt its shape, and it is these stars that will eventually destroy it. once the newly minted stars have passed through their infant stages, strong winds of particles will stream away from these large stars, sculpting and dispersing the gases around them, and when the most massive of these stars begin to die, Gum 15 will die with them. Some stars are so large that they will go out with a bang, exploding as supernovae and dispersing the regions last traces of HII, leaving behind just a cluster of infant stars.

Notes

[1] The ESO Cosmic Gems programme is an 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.

[2] The name of this object comes from the Australian astronomer Colin Gum, who published a catalogue of HII regions in 1955.

[3] HII regions (pronounded “aitch-two”) are large clouds of gas and dust that are host to bursts of star formation and homes to infant stars.

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

• Photos of the MPG/ESO 2.2-metre telescope
• Other photos taken with the MPG/ESO 2.2-metre telescope
• Photos of La Silla

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