VISTA가 바라본 미리내 반대편 : 삼엽성운 뒤에서 발견한 세페이드 변광성

2015. 2. 7. 19:143. 천문뉴스/유럽남부천문대(ESO)

 

Credit:ESO/VVV consortium/D. Minniti

 

사진1> VISTA VVV 서베이로부터 뽑아낸, 미리내의 중심부분을 촬영한 사진의 중심 우측으로 그 유명한 삼엽성운이 위치하고 있다.

사람들에게 익숙한 가시광선 사진과 비교해봤을때, 이 적외선 파장의 사진에서 삼엽성운은 희미한 유령처럼 보인다.

이러한 투명화 작업은 이전에는 볼 수 없었던 뒷편의 천체들을 명확하게 볼 수 있는 이점을 가져다준다.

이 사진에서 두 개의 세페이드 변광성이 새로 발견되었는데, 이는 미리내 평면의 반대편에서는 처음으로 발견된 세페이드 변광성이다.

 

 

VISTA 가 우리은하의 반대편을 응시하다 : 적외선으로 바라본 삼엽성운에서 새로 발견된 두 개의 세페이드 변광성

 

ESO의 VISTA 관측 망원경이 촬영한 새로운 사진에는 희미한 빛 속에서 새롭게 드러난 그 유명한 삼엽성운의 모습을 보여주고 있다.
적외선 관측을 통해 천문학자들은 미리내의 먼지가득한 중심부를 투과하여 관측할 수 있었으며, 이전에는 볼 수 없었던 숨겨진 천체들을 찾아낼 수 있었다.

VISTA가 촬영한 사진의 아주 작은 부분에서, 천문학자들이 삼엽성운 바로 뒤에 자리잡고 있는 2개의 세페이드 변광성을 발견해냈다.

이번 발견은 미리내 중심 팽대부 너머 원반상에 위치한 세페이드 변광성에 속하는 별로서는 처음으로 이뤄진 성과이다.

 

남반구의 하늘을 관측하는 주요 관측기구의 하나로서 ESO 파라날 천문대의 VISTA 망원경은 적외선을 이용하여 미리내의 중심 대역을  관측하면서 새로운 천체들을 탐사하고 있다.

이 VVV관측( 미리내에서의 VISTA 변광성 관측-VISTA Variables in the Via Lactea-을 의미함)은 대상 천체의 다양한 밝기 변화를 관측하기 위해 일정 시간이 지난 뒤 동일한 하늘 대역을 재관측하기 위해 순회관측을 하고 있다.

 

이렇게해서 형성된 엄창난 양의 VVV 관측 데이터들 중 일부는 M20과 같은 유명한 천체의 멋진 사진을 만들어내는데 활용되기도 한다.
M20은 망원경으로 관측했을 때, 이 구역을 삼분할하고 있는 먼지띠로 인해서 삼엽성운이라는 이름으로 불리기도 하는 별생성 구역이다.

 

일반적으로 잘 알려져 있는 삼엽성운의 모습은 가시광선으로 촬영된 것으로서 여기에는 이온화된 수소로부터 발생하는 분홍빛 복사와 뜨거운 어린별로부터 발생한 빛이 산란되면서 나타나는 푸른빛의 연무가 나타나 있다.

또한 가시광선 사진에는 빛을 흡수해버리는 먼지 역시 선명하게 그 모습을 드러내고 있다.

 

Credit:ESO/VVV consortium/D. Minniti/Gabor Toth

 

사진2> 이 사진은 적외선과 가시광선으로 촬영한 삼엽성운의 모습을 비교하여 보여주고 있다.
위쪽 사진은 VISTA 서베이가 관측한 적외선의 삼엽성운이고 아래 사진은 소규모 망원경으로 촬영한 가시광선에서의 삼엽성운의 모습이다.

적외선 사진에서 불타오르는 가스와 먼지 구름의 모습은 사라지지만 이번에 새로 발견된 세페이드 변광성들을 비롯하여 그 뒷편에 숨겨져 있던 수많은 별들이 그 모습을 드러내고 있다.

 

 

그러나 VISTA가 적외선으로 촬영한 사진은 완전히 다른 모습을 드러낸다.

가시광선에서 평범해 보이는이 성운은 적외선에서는 유령으로 변한다.

먼지 구름들은 더 이상 주인공도 아니고, 수소 구름으로부터 뿜어져나오던 밝은 빛도 거의 보이지 않는다.

따라서 삼분할된 구조 역시 사라지고 만다.

 

새로운 사진에서는 마치 사라진 성운에 대한 보상이기라도 하듯이 새로운 장관이 그 모습을 드러낸다.

VISTA는 가시광선을 흡수해버리던 미리내 원반의 두꺼운 먼지 구름들을 적외선으로 투과하면서 그 뒷편의 모습을 볼 수 있다.

따라서 VISTA는 삼엽성운 너머, 미리내 반대편에서는 이전에는 결코 볼 수 없었던 천체들을 관측할 수 있게 된다.

그리고 이 사진에서는 정말 우연히 적외선에서만 그 모습이 드러날 수 있는 정말 놀라운 완벽한 예를 보여주었다.


하늘에서 삼엽성운과 대단히 가까운 거리에 있지만 실제로 거리는 일곱배나 더 멀리 떨어진 한쌍의 변광성이 VISTA의 관측 데이터에서 새롭게 발견된 것이다.[1]

 

Credit:ESO/VVV consortium/D. Minniti

 

사진3> 미리내 평면 반대편에서 새로 발견된 두 개의 세페이드 변광성

 

 

이들은 불안정하고 서서히 밝아졌다가 어두워졌다를 반복하는 세페이드 변광성에 해당하는 별들이다.

천문학자들이 이곳 성단에서 가장 밝은 별인 것으로 생각하고 있는 이 한쌍의 별은 미리내 평면에 가까이 위치하면서도 우리와는 반대편에 위치하고 있는 세페이드 변광성으로는 유일하게 발견된 별이다.

이 별들은 11일 주기로 밝아졌다 어두워졌다를 반복하고 있다.

 

Credit:ESO, IAU & Sky and Telescope

 

표1> 이 표에는 궁수자리에서 육안으로도 볼 수 있는 별들이 담겨있으며, 그 유명한 삼엽성운, M20의 위치가 표시되어 있다.

M20은 새로운 별이 탄생하는 지역으로서 작은 망원경으로도 쉽게 볼 수 있으며 좀더 큰 규모의 망원경이라면 '삼엽성운'이라는 이름을 만들어낸 3개의 검은 띠도 볼 수 있다.

 

 

Credit:ESO/VVV consortium/D. Minniti/Gabor Toth/N. Risinger (skysurvey.org)

 

각주
[1] 삼엽성운은 지구로부터 5200광년 거리에 위치하며 미리내 중심은 거의 같은 방향으로 27,000광년 거리에 위치하고 있다.
이번에 새로 발견된 세페이드 변광성들은 같은 방향으로 37,000광년 거리에 위치하고 있다.
   

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release  2015년 2월 4일자 
         http://www.eso.org/public/news/eso1504/

 

참고 : M20을 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346974 

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

 

원문>

eso1504 — Photo Release

VISTA Stares Right Through the Milky Way

New infrared view of the Trifid Nebula reveals new variable stars far beyond

4 February 2015

A new image taken with ESO’s VISTA survey telescope reveals the famous Trifid Nebula in a new and ghostly light. By observing in infrared light, astronomers can see right through the dust-filled central parts of the Milky Way and spot many previously hidden objects. In just this tiny part of one of the VISTA surveys, astronomers have discovered two unknown and very distant Cepheid variable stars that lie almost directly behind the Trifid. They are the first such stars found that lie in the central plane of the Milky Way beyond its central bulge.

As one of its major surveys of the southern sky, the VISTA telescope at ESO’s Paranal Observatory in Chile is mapping the central regions of the Milky Way in infrared light to search for new and hidden objects. This VVV survey (standing for VISTA Variables in the Via Lactea) is also returning to the same parts of the sky again and again to spot objects that vary in brightness as time passes.

A tiny fraction of this huge VVV dataset has been used to create this striking new picture of a famous object, the star formation region Messier 20, usually called the Trifid Nebula, because of the ghostly dark lanes that divide it into three parts when seen through a telescope.

The familiar pictures of the Trifid show it in visible light, where it glows brightly in both the pink emission from ionised hydrogen and the blue haze of scattered light from hot young stars. Huge clouds of light-absorbing dust are also prominent. But the view in the VISTA infrared picture is very different. The nebula is just a ghost of its usual visible-light self. The dust clouds are far less prominent and the bright glow from the hydrogen clouds is barely visible at all. The three-part structure is almost invisible.

In the new image, as if to compensate for the fading of the nebula, a spectacular new panorama comes into view. The thick dust clouds in the disc of our galaxy that absorb visible light allow through most of the infrared light that VISTA can see. Rather than the view being blocked, VISTA can see far beyond the Trifid and detect objects on the other side of the galaxy that have never been seen before.

By chance this picture shows a perfect example of the surprises that can be revealed when imaging in the infrared. Apparently close to the Trifid in the sky, but in reality about seven times more distant [1], a newly discovered pair of variable stars has been found in the VISTA data. These are Cepheid variables, a type of bright star that is unstable and slowly brightens and then fades with time. This pair of stars, which the astronomers think are the brightest members of a cluster of stars, are the only Cepheid variables detected so far that are close to the central plane, but on the far side of the galaxy. They brighten and fade over a period of eleven days.

Notes

[1] The Trifid Nebula lies about 5200 light-years from Earth, the centre of the Milky Way is about 27 000 light-years away, in almost the same direction, and the newly discovered Cepheids are at a distance of about 37 000 light-years.

More information

These results were presented in a paper entitled “Discovery of a Pair of Classical Cepheids in an Invisible Cluster Beyond the Galactic Bulge”, by I. Dekany et al., recently published in Astrophysical Journal Letters.

The team is composed of I. Dékány (Millennium Institute of Astrophysics, Santiago, Chile; Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), D. Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile; Millennium Institute of Astrophysics; Center for Astrophysics and Associated Technologies; Vatican Observatory, Vatican City State, Italy), G. Hajdu (Universidad Católica de Chile; Millennium Institute of Astrophysics), J. Alonso-García (Universidad Católica de Chile; Millennium Institute of Astrophysics), M. Hempel (Universidad Católica de Chile), T. Palma (Millennium Institute of Astrophysics; Universidad Católica de Chile;), M. Catelan (Universidad Católica de Chile; Millennium Institute of Astrophysics), W. Gieren (Millennium Institute of Astrophysics; Universidad de Concepción, Chile) and D. Majaes (Saint Mary's University, Halifax, Canada; Mount Saint Vincent University, Halifax, Canada).

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 16 countries: Austria, Belgium, Brazil, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom, along with the host state of Chile. 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 a major partner in ALMA, the largest astronomical project in existence. And on Cerro Armazones, close to Paranal, ESO is building the 39-metre European Extremely Large Telescope, the E-ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”.

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