LDN 483 - 별들이 다 어디로 갔을까?

 

사진1>  Credit:ESO

 

별들이 다 어디로 갔을까?

 

ESO가 새로 발표한 이 흥미로운 사진에서 중앙에 별들이 사라진 것처럼 보인다.
그러나 반짝반짝 빛나는 아름다운 별들이 가득찬 이 사진의 검은 동공은 텅빈 공간이 아니라 가스와 먼지들이 별빛을 막아서고 있는 곳이다.
이 검은 구름은 LDN 483으로 등재된 천체로 린드의 암흑 성운 목록 483번 천체이다.
이와 같은 구름은 앞으로 새로운 별들이 태어날 탄생지이기도 하다.

LDN 483과 그 주변을 담아낸 이 사진은 ESO MPG/ESO 2.2미터 망원경에 장착된 광대역 화상기를 이용하여 촬영되었다.

 

LDN 483[1]은 뱀자리 방향으로 700광년 거리에 위치하고 있다.

이 우주구름은 뒷편의 별들로부터 발생한 빛을 완전히 막아서기 충분한 만큼 많은 먼지들을 가지고 있다.
특히 LDN 483과 같은 고밀도 분자구름은 빛을 완전히 차단해 내는 속성으로 인해 암흑 성운의 자격이 되는 천체이다.

 

LDN 483 과 이와 같은 종류의 천체에 별들이 일체 존재하지 않는다는 성질로 인해서 이곳은 어떤 별도 생성되거나 자랄 수 없는 곳이라고 생각할 수도 있다.
그러나 사실은 정 반대이다.
암흑 성운들은 궁극적으로 별을 만들어내는 가장 비옥한 환경을 제공하는 천체들이다.

 

천문학자들은 LDN 483에서 별의 생성을 연구하여, 관측 가능한 가장 어린 별이 LDN 483의 내부에 파묻혀 있다는 사실을 발견했다.
이 별들은 아직 모태속에 잠겨 있는 상태로서 아직 형성이 완료되지 않은 미성숙한 별로서 생각할 수 있다.

 

별 생성의 첫번째 단계에 있는 원시 별 덩어리는 분자 구름에 둘러싸인 환경에서 자체 중력하에 고밀도로 몰려 있는 가스와 먼지의 구체일 뿐이다.

이러한 원시 별은 대략 섭씨 250도 정도의 매우 낮은 온도를 가지며  장파장인 서브 밀리비터 파장의 빛을 낸다.[2]
그리고 이때부터 갓 탄생한 별의 핵에서는 온도와 압력이 상승하기 시작한다.

 

별의 최초 성장기는 고작 수천년 정도로 수백만년에서 수십억년에 이르는 전형적인 삶을 사는 별에 대한 천문학적 견지에서 보면 놀랄만큼 짧은 기간에 해당한다.

곧 이어 수백만년에 걸쳐 원시별은 점점 온도가 상승하며 밀도가 높아지게 된다.
이 과정에서 복사 에너지도 증가하여 주로 차가운 상태의 복사를 마치고 원적외선에서 근적외선으로, 그리고 마침내는 가시광선에서 빛을 뿜어내게 된다.

 

이 과정을 통해 한때는 침침하기만 했던 원시별은 완전히 찬란하게 빛나는 별이 되는 것이다.

 

 

LDN 483의 암흑과 같은 심연속에서 별이 탄생하면 할수록 암흑 성운은 점점 퍼져나가게 되고 결국 불투명도는 낮아지게 된다.

 

지금은 눈에 보이지 않는 배경의 별들은 이때 다시 눈에 보이게 될 것이다.

- 그러나 고작 수백만년이 더 지나면 이 구름 속에서 탄생한 어린 별들의 찬란한 빛이 시선을 압도하게 될 것이다[3].

 

Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

 

표1> LDN 483은 뱀자리에 자리잡고 있는 검은 구름이다.
뱀자리는 두 개 부분으로 갈라져 있는 유일한 별자리이며 LDN 483은 그 꼬리 부분에 자리잡고 있다.
이 표는 조건이 좋은 하늘이라면 모두 육안으로 볼 수 있는 별들을 표시하고 있다.

LDN 483은 망원경을 통해서는 관측이 어렵고, 사진을 촬영했을 때 그 모습을 식별할 수 있다.

 

 

Credit:ESO and Digitized Sky Survey 2

 

사진2> LDN 483과 그 주변을 광대역 가시광선으로 촬영한 이 사진은 DSS2의 일환으로 만들어진 것이다.
LDN 483은 사진 중앙에 위치하고 있다.

 

 

Credit:ESO/N. Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2. Music: movetwo

 

 

Credit:ESO. Music: movetwo

                                         

 

각주

[1] 린드 암흑 성운 목록(The Lynds Dark Nebula catalogue)은 미국의 천문학자 비버리 터너 린드(Beverly Turner Lynds)에 의해 편집된 것으로 1962년 발표되었다.
목록상의 암흑 성운들은 팔로마 천체 관측 사진 건판을 눈으로 검토하는 과정에서 발견되었다.

 

[2] ESO가 지분을 갖고 운용에 참여하고 있는 ALMA는 서브밀리미터와 밀리미터의 파장을 이용한 관측기구로서 이처럼 분자구름에서 갓태어난 별을 연구하는데 이상적인 장비이다.

 

[3] 이렇게 해서 만들어진 갓 태어난 산개 성단은 다음의 링크를 통해 볼 수 있다. 이로부터 더더욱 성숙해지면 다음 링크와 같이 모습이 변한다.
 

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release  2015년 1월 7일자
         http://www.eso.org/public/news/eso1501/

 

참고 : 각종 암흑 성운을 비롯한 다양한 성운에 대한 포스트는 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346974

 

 원문>

eso1501 — Photo Release

Where Did All the Stars Go?

Dark cloud obscures hundreds of background stars

7 January 2015

Some of the stars appear to be missing in this intriguing new ESO image. But the black gap in this glitteringly beautiful starfield is not really a gap, but rather a region of space clogged with gas and dust. This dark cloud is called LDN 483 — for Lynds Dark Nebula 483. Such clouds are the birthplaces of future stars. The Wide Field Imager, an instrument mounted on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO's La Silla Observatory in Chile, captured this image of LDN 483 and its surroundings.

LDN 483 [1] is located about 700 light-years away in the constellation of Serpens (The Serpent). The cloud contains enough dusty material to completely block the visible light from background stars. Particularly dense molecular clouds, like LDN 483, qualify as dark nebulae because of this obscuring property. The starless nature of LDN 483 and its ilk would suggest that they are sites where stars cannot take root and grow. But in fact the opposite is true: dark nebulae offer the most fertile environments for eventual star formation.

Astronomers studying star formation in LDN 483 have discovered some of the youngest observable kinds of baby stars buried in LDN 483’s shrouded interior. These gestating stars can be thought of as still being in the womb, having not yet been born as complete, albeit immature, stars.

In this first stage of stellar development, the star-to-be is just a ball of gas and dust contracting under the force of gravity within the surrounding molecular cloud. The protostar is still quite cool — about –250 degrees Celsius — and shines only in long-wavelength submillimetre light [2]. Yet temperature and pressure are beginning to increase in the fledgling star’s core.

This earliest period of star growth lasts a mere thousands of years, an astonishingly short amount of time in astronomical terms, given that stars typically live for millions or billions of years. In the following stages, over the course of several million years, the protostar will grow warmer and denser. Its emission will increase in energy along the way, graduating from mainly cold, far-infrared light to near-infrared and finally to visible light. The once-dim protostar will have then become a fully luminous star.

As more and more stars emerge from the inky depths of LDN 483, the dark nebula will disperse further and lose its opacity. The missing background stars that are currently hidden will then come into view — but only after the passage of millions of years, and they will be outshone by the bright young-born stars in the cloud [3].

Notes

[1] The Lynds Dark Nebula catalogue was compiled by the American astronomer Beverly Turner Lynds, and published in 1962. These dark nebulae were found from visual inspection of the Palomar Sky Survey photographic plates.

[2] The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), operated in part by ESO, observes in submillimetre and millimetre light and is ideal for the study of such very young stars in molecular clouds.

[3] Such a young open star cluster can be seen here, and a more mature one here.

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

Contacts

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany

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