웨스터룬드 2 (Westerlund 2) : 허블 25주년 기념 발표 사진

 

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

 

사진 1> 갓태어난 별들이 화려하게 불타오르며 생애를 시작하는 장면을 담은 이 눈부신 태피스트리는 1990년 4월 24일 이래 태양계와 그 너머를 4반세기동안 탐사해온 허블우주망원경 탄생 25주년을 기념하는 화려한 불꽃놀이인 듯 하다.

NASA 과학임무위원회 국장보인 존 그룬스펠드(John Grunsfeld)의 소감은 다음과 같다.
"허블우주망원경은 우리의 시각을 완전하게 우주로 향하게 해주었습니다.
화려한 별빛과 불타오르는 가스가 아름답게 어우러져 있는 이 장면은 놀라운 업적을 이룩한 허블 과학 25주년을 기념하는데 딱 알맞는 장면인것 같습니다."

허블 25주년 축하연의 중심을 장식하고 있는 이 사진은 3천 개의 별들이 몰려 있는 거대 별무리 웨스터룬드 2(Westerlund 2)의 사진이다.
이 천체의 이름은 1960년대 이러한 별무리를 처음으로 발견한 스웨덴 천문학자 벵크트 웨스터룬드(Bengt Westerlund)의 이름을 딴 것이다.
이 별무리는 용골자리 방향으로 2만 광년 거리에 검 29 (Gum 29) 로 알려진 별들의 육아구역에 위치하고 있다.
이 사진을 촬영하기 위해 사용된 허블 WFC3는 근적외선을 이용하여 먼지에 휩싸여 이는 별들의 육아실을 꿰뚫어봄으로써, 천문학자들에게 중심 별무리에 고밀도로 뭉쳐있는 별들과 우주구름의 생생한 모습을 전해주었다.

이 별무리의 지름은 6광년에서 13광년 사이이다.
이 거대한 별무리의 나이는 2백만년밖에 되지 않았으며 미리내에서 가장 무겁고, 뜨겁고 밝은 별들을 품고 있다.

몇몇 육중한 몸집을 자랑하는 별들은 격렬한 자외선 별빛과 대전입자들로 구성된 강력한 별풍풍을 쏟아내면서 주위를 휘감고 있는 수소 가스 구름을 패어내고 있다.

우주구름은 기둥모양, 능선모양, 계곡모양등의 환상적인 풍광을 드러내 주고 있다.

고밀도 가스로 구성되어 있으며 새로운 별들의 인큐베이터일 것으로 생각되는 기둥들은 수광년의 길이로 뻗어있으며 별무리의 중심을 향해 도열해 있다.
또다른 고밀도 지역들이 적갈색 줄뭉치들을 포함한 기둥들을 휘감고 있다.

찬란한 빛을 뿜어내는 별들은 우주구름의 가스지형을 깎아내면서 후대를 잇는 새로운 아기별들이 탄생하는데 도움을 주고 있다.
별폭풍이 고밀도 가스 담장을 때릴때 발생하는 충격파는 담장을 따라 새로운 별 탄생의 새로운 격랑을 만들어내는 것으로 보인다.
전반적으로 퍼져 있는 붉은 점들은 아직 가스와 먼지 고치에 파묻혀 있는 갓 형성된 별들이 대량으로 몰려 있는 곳이다.
이 작고 희미한 별들의 나이는 백만년에서 2백만년 사이인 상대적으로 어린 별들로서 아직 중심에서 수소핵융합이 발생하지는 않은 별들이다.

사진 전반에 걸쳐 찬연하게 빛나는 파란 별들은 모두 전면에 위치하고 있는 별들이다.

이 별무리의 나이는 천문학적 견지에서 보면 매우 어린 나이이기 때문에 아직 별들을 우주 공간 깊숙이 밀어넣기에는 충분한 시간을 가지지 않은

상태이며 따라서 천문학자들은 이 별무리의 별 생성 환경을 연구함으로써 어떻게 별무리가 형성되는지에 대한 정보를 모을 수 있는 기회를 제공받고 있다.

별무리가 포함되어 있는 사진의 중심부는 허블 ACS가 촬영한 가시광선 데이터와 WFC3가 촬영한 근적외선 데이터를 합쳐놓은 것이다.
주변부는 허블 ACS가 가시광선으로 촬영한 사진들을 이어붙인 것이다.
우주구름상에 나타나는 붉은 빛은 모두 수소가스를 나타내며 청록색 색조의 빛은 주로 산소를 나타낸다.

웨스터룬드 2 의 원래 사진을 관측한 과학팀의 구성원은 다음과 같다.

안토넬라 노타(Antonella Nota, ESA/STScI), 엘레나 사비와 캐롤 크리스티안(Elena Sabbi and Carol Christian, STScI), 에바 그래벨과 피터 자이들러(Eva Grebel and Peter Zeidler, Astronomisches Rechen-Institut Heidelberg), 모니카 토시(Monica Tosi, INAF, Osservatorio Astronomico di Bologna),  알체스테 보나노스(Alceste Bonanos, National Observatory of Athens, Astronomical Institute), 셀마 드 밍크(Selma de Mink, University of Amsterdam).

후속 관측을 수행한 허블 헤리티지 재단 팀은 다음과 같다.

졸트 레베이(Zolt Levay, STScI),  맥스 머츨러(Max Mutchler),  제니퍼 맥(Jennifer Mack),  리사 프레테어(Lisa Frattare), 셸리 메이에트(Shelly Meyett), 마리오 리비오(Mario Livio), 캐롤 크리스티안(Carol Christian, STScI/AURA), 케이스 놀(Keith Noll, NASA/GSFC).

 

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

 

사진 2> 웨스터룬드 2의 세부 - 1
허블 25주년 축하연의 중심을 차지하고 있는 이 사진은 용골자리 방향으로 2만 광년 거리에 3천여개의 별들이 모여 있는 거대 별무리 웨스터룬드 2 의 모습을 담은 것이다.        
허블 근적외선 카메라는 이 별들의 육아실을 휘감고 있는 먼지를 꿰뚫어봄으로써 별무리 중심으로 빽빽하게 몰려 있는 별들의 선명한 모습을 천문학자들에게 제공해줄 수 있었다. 
2백만 살의 이 거대 별무리의 지름은 6~13광년 정도이며 미리내에서 가장 뜨겁고, 가장 밝고, 가장 무거운 별들을 포함하고 있다.

 

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

 

사진 3> 웨스터룬드 2의 세부 - 2

웨스터룬드 2는 검 29 (Gum 29)라는 이름의 별 생성 구역에 둘러싸여 있다.

가장 무거운 별무리 속의 별들은 자외선 복사의 격량과 대전입자들로 가득한 별폭풍을 쏟아내며 자신을 둘러싼 수소 가스를 깎아낸다.

그 결과 고밀도의 가스와 먼지들이 뭉쳐진 기둥들과 능선들, 계곡들과 줄뭉치들이 어우려져 환상적인 풍경을 연출한다.

사진에서 가장 밝게 보이는 별은 웨스터룬드 2와는 관계가 없는 미리내의 별이다.

 

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

 

사진 4> 웨스터룬드 2의 세부 - 3

별 생성 구역의 기둥들이 웨스터룬드2를 감싸고 있다.
고밀도의 가스로 구성된 이 기둥들은 수 광년의 길이를 가지고 있으며 중심 별무리를 향해 도열해 있다.                
이 기둥들은 새로운 별을 품어내는 인큐베이터와 같은 천체로 추정된다. 
가장 밝은 일단의 별들로부터 쏟아져나오는 강력한 복사는 가스상 지형을 깎아내고 있을뿐 아니라 새로운 새대의 별들도 만들어내고 있다. 
파란색 색조는 이 우주구름 내의 산소 가스를 표시하고 있다.

 

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

 

사진 5> 웨스터룬드 2의 세부 - 4

웨스터룬드 2 주위에 고르게 퍼져 있는 빨간색 점은 아직 가스와 먼지 고치 속에 여전히 새로운 별들을 품고 있는 천체들이다. 

이 작고 희미한 별들의 나이는 1백만년에서 2백만년 정도이며 아직 그 중심에는 수소핵 융합반응이 시작되지 않았다.

허블우주망원경의 근적외선 영상은 천문학자들로 하여금 갓 태어난 이 별들을 식별할 수 있게 해 주었다.

 

 

우주의 비밀을 밝혀온 4반세기의 역사
 

1990년 4월 24일 아침, 허블우주망원경이 우주왕복선 디스커버리 호에 실려 우주공간으로 운반되면서 인류는 우주를 향한 새로운 창문을 열어젖히게 되었다.

 

허블우주망원경을 우주에 설치하는 임무 당시 우주왕복선의 조종사였던 NASA 찰리 볼든(Charlie Bolden)의 소감은 다음과 같다.
"가장 긍정적인 축에 속하는 사람 조차도 1990년 당시에는 허블우주망원경이 천체물리학과 행성과학 교과서를 이정도로 다시 쓰게 만들지는 예측하지 못했답니다. 4반세기가 지나는동안 허블우주망원경은 우주와 우리의 위치에 대한 인류의 생각을 근본적으로 뒤바뀌게 만들었죠."

 

허블우주망원경이 우리에게 가져다준 과학적 보상은 측정이 불가능할 정도이며 지금도 우리가 전혀 상상할 수 없었던 우주를 우리에게 보여주고 있다.

 

허블서비스 미션의 우주비행사이자 NASA 과학임무위원회 국장보인 존 그룬스펠드(John Grunsfeld)의 소감은 다음과 같다.
" 허블우주망원경은 수많은 발견으로 과학의 여정을 바꾸어왔으며 우주의 깊음과 아름다움을 우리에게 보여주었습니다.
새로운 관측은 물론 기존 관측 데이터에 여전히 숨겨져 있는 보물들은 허블우주망원경이 향후에도 우주의 신비를 밝혀내는 일을 계속하게 될 것임을 말해주고 있습니다."

 

허블우주망원경은 지구 대기의 영향을 전혀 받지 않는 곳에서 가시광선보다 훨씬 더 넓은 우주의 슈퍼 무지개의 시각을 제공해주고 있다.
여기에는 자외선부터 가시광선 그리고 근적외선 파장까지의 빛이 포함되어 있다.
 
허블우주망원경의 환상적인 사진들은 상상할 수 없는 깊은 우주의 태피스트리 전역에 걸쳐 아름다움과 함께 가공할만한 혼동의 양상을 보여주었다.

 

NASA의 위대한 우주 망원경들인 찬드라 우주망원경, 스피처 우주망원경, 그리고 지금은 운용되지 않고 있는 콤프톤 감마선 우주망원경의 관측능력과 결합하여 허블우주망원경은 태양계 및 그 너머의 풍경을 그려냈으며 이는 기존 천문학을 영원히 바꾸는 계기가 되었다.

 

우주의 팽창율 측정과 매우 멀리 떨어진 원시 은하의 발견, 그리고 블핵홀의 조사 등 허블우주망원경의 연구 자료들은 깊은 우주를 관측하는 개척자적인 천문학의 거의 전부를 포괄하고 있다.
여기에는 우주의 가속팽창 및 은하의 질량과 블랙홀 질량간의 명백한 연관관계의 규명, 빅뱅 바로 이후 초기 은하의 형성 및 우주에서 일시적으로 발생하는 특이한 사건들, 다른 별들 주위를 공전하는 생명체가 거주 가능한 행성 및 그 행성의 화학적 조성에 대한 연구등이 포함되어 있다.

 

머나먼 우주에 대한 허블의 오랜 노출 촬영은 파괴적인 폭발이나 은하간의 거친 충돌 등 불화를 겪고 있는 미지의 영역을 드러내주었다.
이들은 모두 빅뱅으로부터 탄생한 우주의 역동적인 진화과정을 말해주고 있는 사건들이다.

 

허블우주망원경은 또한 역동적인 우리 태양계의 환상적인 모습들을 알려주었다.

여기에는 충돌하는 소행성들과 여러 행성 및 달들에서 나타는 오로라와 날씨의 변화, 그리고 이전에는 전혀 몰랐던 새로운 달들의 발견도 포함되어 있다.

 

허블우주망원경은 단순히 천문학자들을 위한 도구 이상의 모든 인류를 위한 망원경이 되었다.
허블우주망원경은 지금까지 만들어진 과학장비중 가장 지대한 영향력을 행사한 장비로서 이 세상을 우주 변방에 위치한 세상으로서 재정의하였다.
 
허블우주망원경의 사진들과 발견들은 전세계 모든 사람들에게 영감을 불러일으켜 대중문화부터 공상과학 소설에 이르기까지 그리고 학문에서 예술에 이르기까지 모든 영역에 손길을 미쳤다.

 

허블우주망원경은 또한 적국적으로 과학과, 기술, 공학 및 수학교육을 상당 부분 개선시켰다.
허블 교보재는 50개 주에서 매년 50만명의 교사들과 6백만명의 학생들에 의해 사용되고 있다.

 

2005년으로 예정되어 있던 수명을 훨씬 넘어 지금까지 지속되어 올 수 있게 해 준 우주왕복선으로 이루어진 5번의 보수 공사와 이 와중에 우주유영을 실시한 32명의 우주비행사들 그리고 수많은 과학자들과 공학자들 및 허블 우주망원경을 위해 일해온 직원들에게 감사를 드린다.

 

허블우주망원경의 과학능력은 발사당시보다 훨씬 향상된 상태로서 업그레이드 된 장비와 컴퓨터, 제어 시스템은 최소한 10년동안 최상의 성능을 유지하고 있다.

 

ESA와의 협조하에 허블우주망원경은 우주를 향한 인류의 커다란 다음 발걸음을 준비하는 개척자로서 봉사해왔다.

 

ESA 및 캐나다 우주국과의 공동 작업하에 진행되고 있는 제임스우주망원경의 발사가 2018년으로 예정되어 있으며 제임수우주망원경은 보다 확장된 적외선 감지 능력으로 허블우주망원경보다 훨씬 더 먼 곳을 볼 수 있게 될 것이다.

 

제임스웹우주망원경은 빅뱅이 발생한 후 처음 2억년 상관에 갓 만들어지기 시작한 은하의 모습을 보여줄 것이다.

또한 이 망원경은 허블우주망원경이 그림자로 보아왔던, 어린 별들 주변을 감싸고 있는 먼지 가득한 먼지 원반을 꿰뚫어보게 해 줄 것이고, 다른 별들의 주위를 돌고 있는 행성에 대한 우리의 지식영역을 확장시키게 될 것이다.

 

 

 

HUBBLE TRIVIA

 

1990년 발사된 허블우주망원경은 38,000 개 이상의 천체에 대해 120만 회의 관측을 진행하였다.

25년의 시간동안 이 우주망원경이 우리 지구를 공전한 횟수는 총 137만 회에 달하며 이 기간동안 허블우주망원경이 쌓아올린 마일리지는 34억 마일에 달한다.

 

평균 829기가바이트에 해당하는 허블관측데이터들이 매달 추가로 축적되고 있다.

허블우주망원경의 관측을 통해 만들어낸 데이터는 100 테라바이트 이상이며 이는 미래의 과학자들에게도 유용하게 활용될 것이다.

 

천문학자들은 허블우주망원경의 데이터를 이용하여 12,800편의 논문을 발행했으며 이 중에는 노벨물리학상을 수상한 논문도 포함되어 있다.

 

 

 

 

 

출처 : 허블사이트 2015년 4월 23일 발표 뉴스
        http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/12/

 

참고 : 웨스터룬드 2 (Westerlund 2)를 비롯한 다양한 성단에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
          https://big-crunch.tistory.com/12346975

 

원문>

News Release Number: STScI-2015-12

Hubble Space Telescope Celebrates 25 Years of Unveiling the Universe

A new window to the universe opened for humanity on the morning of April 24, 1990, when NASA's Hubble Space Telescope was lofted into space, riding atop a Promethean flame from the space shuttle Discovery.

"Even the most optimistic person to whom you could have spoken back in 1990 couldn't have predicted the degree to which Hubble would re-write our astrophysics and planetary science textbooks," said Charlie Bolden, NASA administrator and pilot of the mission that brought Hubble into orbit. "A quarter century later, Hubble has fundamentally changed human understanding of the universe and our place in it."

Hubble's scientific payoff has been immeasurable; it has shown us the universe as we never imagined.

"Hubble has changed the course of science with its discoveries and shown us the depth and beauty of the universe," said John Grunsfeld, Hubble astronaut and associate administrator of NASA's Science Mission Directorate at NASA Headquarters, Washington. "With both new observations and treasures hidden in the existing archive of data, Hubble will continue to unravel the mysteries of the cosmos in the years ahead."

Above the hazy blur of Earth's atmosphere, Hubble provides a larger-than-life, "super-rainbow" view of the universe: from ultraviolet, visible, and into near-infrared wavelengths of light. Hubble's fantastic images unveil both beauty and cataclysmic disturbances across an unimaginably deep cosmic tapestry. Combined with the powers of NASA's Great Observatories, Chandra, Spitzer, and the deorbited Compton Gamma-ray Observatory, Hubble painted a picture of the solar system and beyond that has changed astronomy forever.

Initially tasked to measure the expansion rate of the universe, find very distant galaxies, and investigate black holes, Hubble's research has now covered nearly every frontier in deep-space astronomy: the expansion and acceleration rate of the universe, the apparent link between galaxy mass and central black hole mass; early galaxy formation shortly after the Big Bang; strange transient events in space; and the chemistry and potential habitability of planets orbiting other stars.

Hubble's long exposures of the far universe have unveiled an "undiscovered country" of discordant objects, violent explosions, and tumultuous galaxy collisions. They tell the story of the dynamic evolution of the universe from the Big Bang.

Hubble has also provided a fascinating view of our own dynamic solar system, revealing colliding asteroids, changing aurorae and weather on planets and moons, and even enabling the detection of previously unknown moons.

More than being just a tool for astronomers, Hubble is the people's telescope. It is one of the most influential scientific instruments ever built, reinvigorating and reshaping what the world perceives as outer space. Its images and discoveries have captured the imagination of people around the world, touching everything from pop culture to science fiction, from academia to art. Hubble has also substantially improved science, technology, engineering and mathematics (STEM) education nationwide. Its education materials are used by half a million teachers and six million students annually in all 50 states.

Thanks to five space shuttle servicing missions, totaling 32 astronaut space walks, and the multitude of scientists, engineers, and staff that worked on Hubble, the observatory has long out-lasted its planned end-of-mission in 2005. The observatory's science capabilities are more powerful than at its launch, with upgraded instruments, computers, and control systems operating at top performance until at least the end of the decade.

With support from ESA (European Space Agency), Hubble has served as a trailblazer for planning humanity's next big step into the cosmos. The James Webb Space Telescope (JWST), a partnership with ESA and the Canadian Space Agency, is scheduled for launch in 2018 and will see farther back in time than Hubble with its extended infrared capabilities. JWST will reveal fledgling galaxies from the first 200 million years after the Big Bang. It will also peer deeply into the dusty planet-forming disks around young stars that Hubble often sees in silhouette, and push the boundaries of learning about planets orbiting other stars.

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