2015. 5. 2. 17:51ㆍ3. 천문뉴스/유럽남부천문대(ESO)
그림1> 별생성 구역 M16 내에 위치하고 있는 창조의 기둥에 대한 이 입체적인 시각화는 ESO VLT에 장착된 MUSE장비를 이용한 새로운 관측을 근거로 만들어진 것이다.
이 기둥들은 NGC 6611 별무리의 양 측면에 확연히 구분되는 몇 개의 조각들로 구성되어 있다.
이 그림에서 시선 상에 배치된 각 기둥들간의 상대적인 거리는 실제 축적을 반영하고 있지는 않다.
입체적으로 표현한 창조의 기둥
ESO의 VLT에 장착된 MUSE를 이용하여 천문학자들이 독수리성운 M16의 그 유명한 창조의 기둥에 대한 첫번째 입체 영상을 만들어냈다.
이번 새로운 관측은 창조의 기둥에 있는 먼지가득한 기둥들이 우주 공간에 어떻게 서로 다르게 배치되어 있는지를 보여주고 있으며 이전에는 볼 수 없었던 어린 별로부터 뿜어져나오는 제트를 비롯한 수많은 미세한 모습을 드러내주고 있다.
별무리 내의 눈부신 별들이 뿜어내는 강렬한 복사와 별폭풍은 먼지 가득한 창조의 기둥을 오랜시간동안 조각해왔으며 대략 300만년 정도가 지나면 이 기둥을 모두 증발시켜 버리게 될 것이다.
허블우주망원경이 촬영한 그 유명한 창조의 기둥 사진은 20여년전에 촬영되자마자 가장 유명한 영감어린 사진 중 하나의 반열에 올랐다.
(참고 : 허블우주망원경이 1995년 촬영한 창조의 기둥 사진과 2014년 다시 촬영한 창조의 기둥 사진은 하기 링크를 참고하세요.
https://big-crunch.tistory.com/12347636 )
그리고 수광년에 걸쳐 뻗어 있는 기둥들은[1] 과학자들과 일반 대중들에게 똑같이 경외심을 불러일으켜왔다.
별무리 NGC 6611을 따라 돌출된 구조를 보여주고 있는 지역은 독수리 성운 또는 메시에 16, M16 등으로 불리는 별 생성 구역의 일부이다.
이 성운 및 이와 연관된 천체들은 뱀자리 방향으로 7천광년 거리에 위치하고 있다.
창조의 기둥은 새로운 별들을 보듬어내는, 기둥 형태로 발달한 거대한 가스와 먼지 구름의 전형적인 예이다.
이 기둥들은 새로 탄생한 막대한 규모의 별들인 O형 및 B형에 해당하는 청백색 별들이 강력한 자외선 복사와 별폭풍을 통해 주변의 저밀도 물질들을 쓸어내버리면서 만들어졌다.
여기서 가스와 먼지가 보다 높은 밀도로 몰려 있는 뭉치들은 이러한 별들의 침식작용에서 더 오랫동안 살아남게 된다.
이 두꺼운 먼지 덩이들 뒤에 위치하고 있는 물질들은 O형 및 B형에 속하는 별들의 가혹하고 압도적인 별빛으로부터 보호를 받게 된다.
이러한 보호작용이 검은 '꼬리'나 '코끼리 코' 구조를 만들게 되고, 우리는 찬란한 별들을 향해 도열해선 먼지가득한 기둥의 모양을 보게 되는 것이다.
VLT에 창착되어 있는 MUSE는 이 창조의 기둥에서 지속되고 있는 증발 작용을 유례없이 세세하게 묘사할 수 있도록 도와주고 있으며 이로부터 각 기둥의 방향이 드러났다.
사진1> 이 사진은 ESO VLT에 장착된 MUSE를 이용하여 창조의 기둥을 관측한 데이터를 기반으로 만들어진 사진이다.
이 사진은 먼지구름 내에서 서로 다른 화학원소의 복사에 대응하여 수집된 MUSE의 3차원 데이터의 일부를 추출하고 이어붙여 만들어졌다.
표 1> 이 표는 MUSE가 어떻게 창조의 기둥의 3차원 사진을 만들어내었는지를 보여주고 있다.
데이터 상의 각 픽셀은 해당 관측에서 지목한 부분의 움직임과 물리적 조건에 대한 정보를 가진 스펙트럼과 대응된다.
각 데이터 층에서 서로 다른 화학적 원소를 나타내고 있는 부분이 강조되어있다.
MUSE는 왼쪽 기둥이 실제로는 NGC 6611의 뒷편에 위치하고 있으며 그 끝 부분은 다른 기둥들과는 다르게 우리 지구쪽을 향하고 있음을 알려주었다.
이 끝부분은 NGC 6611로부터 쏟아져나오는 복사를 그대로 맞고 있으며 그 결과 이 부분은 그 끝부분이 우리 반대쪽으로 향하고 있는 왼쪽 하단, 중앙, 그리고 오른쪽의 기둥들보다 더 밝게 그 모습이 드러나고 있다.
천문학자들은 NGC 6611에 있는 별들과 같은 O형이나 B형에 속하는 별들이 연쇄적인 별의 생성에 어떤 영향을 끼치는지를 보다 더 잘 이해하기 위해 노력하고 있다.
수많은 연구들에서 이 원시별들은 이와 같은 먼지구름들 속에서 형성된다는 것이 밝혀졌다. 이들은 정말로 창조의 기둥인 것이다.
이번 새로운 연구에서는 지금까지 주목받지 않았던 어린 별로부터 뿜어져나오는 제트 뿐만 아니라 왼쪽과 중앙의 기둥에서 잉태되고 있는 두 개의 별에 대한 증거도 함께 보고되었다.
창조의 기둥과 같은 환경에서 보다 많은 별들이 만들어지는 것은 강력한 별들로부터 발생하여 이미 지속적으로 기둥을 깍아내버리고 있는 강력한 복사와 시간 경쟁 관계에 있다.
창조의 기둥에서 발생하는 증발율을 계산함으로써, MUSE는 천문학자들에게 이 기둥들이 더 이상 존재하지 않게될 시간예측치를 제공해주었다.
이곳에서는 매 백만년마다 태양 질량의 70배에 달하는 질량이 사라지게 된다.
현재 이 창조의 기둥의 질량은 태양 질량의 200배이므로 창조의 기둥은 대략 300만년 정도의 수명을 가지게 될 것으로 보인다.
이는 우주적 견지에서 보면 정말 눈 깜짝할 순간에 지나지 않는다.
따라서 '파괴의 기둥'이라는 이름 역시 이 기둥에 똑같이 어울리는 이름이 될 수 있을 것이다.
표2> 이 표는 뱀자리에서 뱀 꼬리 부분을 보여주고 있으며 밤하늘에서 맨눈으로 볼 수 있는 별들이 표시되어 있다.
독수리성운이라는 이름으로도 알려져 있는 밝은 별 생성 구역 M16의 위치가 붉은 색 원으로 표시되어 있다.
이 곳은 그 유명한 창조의 기둥이 자리잡고 있는 곳이기도 한다.
비록 이 천체와 연계되어 있는 별무리는 작은 망원경으로도 쉽게 찾아볼 수 있지만 가스 구름의 세부는 매우 희미하여 큰 망원경으로도 찾아보기는 쉽지 않다.
사진2> 이 사진은 DSS2의 촬영데이터로부터 만들어진 독수리 성운의 사진이다.
사진의 폭은 가로 3.8도, 세로 3.3도이다.
Credit:ESO/M. Kornmesser
Credit:ESO/M. Kornmesser
각주
[1] 상단에서 하단끝까지 완전하게 사진에 담긴것으로 생각되었던 왼쪽 기둥의 길이는 대략 4광년이다.
이 기둥은 오른쪽 기둥에 비해 두 배 이상의 길이를 가진 가장 긴 기둥이다.
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Press Release 2015년 4월 30일자
http://www.eso.org/public/news/eso1518/
참고 : M16 독수리성운을 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
https://big-crunch.tistory.com/12346974
원문>
Using the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope (VLT), astronomers have produced the first complete three-dimensional view of the famous Pillars of Creation in the Eagle Nebula, Messier 16. The new observations demonstrate how the different dusty pillars of this iconic object are distributed in space and reveal many new details — including a previously unseen jet from a young star. Intense radiation and stellar winds from the cluster’s brilliant stars have sculpted the dusty Pillars of Creation over time and should fully evaporate them in about three million years.
The original NASA/ESA Hubble Space Telescope image of the famous Pillars of Creation was taken two decades ago and immediately became one of its most famous and evocative pictures. Since then, these billowing clouds, which extend over a few light-years [1], have awed scientists and the public alike.
The jutting structures, along with the nearby star cluster, NGC 6611, are parts of a star formation region called the Eagle Nebula, also known as Messier 16 or M16. The nebula and its associated objects are located about 7000 light-years away in the constellation of Serpens (The Serpent).
The Pillars of Creation are a classic example of the column-like shapes that develop in the giant clouds of gas and dust that are the birthplaces of new stars. The columns arise when immense, freshly formed blue–white O and B stars give off intense ultraviolet radiation and stellar winds that blow away less dense materials from their vicinity.
Denser pockets of gas and dust, however, can resist this erosion for longer. Behind such thicker dust pockets, material is shielded from the harsh, withering glare of O and B stars. This shielding creates dark "tails" or “elephant trunks”, which we see as the dusky body of a pillar, that point away from the brilliant stars.
ESO's MUSE instrument on the Very Large Telescope has now helped illustrate the ongoing evaporation of the Pillars of Creation in unprecedented detail, revealing their orientation.
MUSE has shown that the tip of the left pillar is facing us, atop a pillar that is is actually situated behind NGC 6611, unlike the other pillars. This tip is bearing the brunt of the radiation from NGC 6611’s stars, and as a result looks brighter to our eyes than the bottom left, middle and right pillars, whose tips are all pointed away from our view.
Astronomers hope to better understand how young O and B stars like those in NGC 6611 influence the formation of subsequent stars. Numerous studies have identified protostars forming in these clouds — they are indeed Pillars of Creation. The new study also reports fresh evidence for two gestating stars in the left and middle pillars as well as a jet from a young star that had escaped attention up to now.
For more stars to form in environments like the Pillars of Creation, it is a race against time as intense radiation from the powerful stars that are already shining continues to grind away at the pillars.
By measuring the Pillars of Creation’s rate of evaporation, MUSE has given astronomers a time frame for when the pillars will be no more. They shed about 70 times the mass of the Sun every million years or so. Based on the their present mass of about 200 times that of the Sun, the Pillars of Creation have an expected lifetime of perhaps three million more years — an eyeblink in cosmic time. It seems that an equally apt name for these iconic cosmic columns might be the Pillars of Destruction.
Notes
[1] The left pillar, considered as a complete object from top to bottom, is estimated to be about four light-years in length. It is the longest pillar and about twice the height of the right pillar.
More information
This research was presented in a paper entitled "The Pillars of Creation revisited with MUSE: gas kinematics and high-mass stellar feedback traced by optical spectroscopy" by A. F. McLeod et al., to appear in the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society on 30 April 2015.
The team is composed of A. F. Mc Leod (ESO, Garching, Germany), J. E. Dale (Universitäts-Sternwarte München, München, Germany; Excellence Cluster Universe, Garching bei München, Germany), A. Ginsburg (ESO), B. Ercolano (Universitats-Sternwarte München,; Excellence Cluster Universe), M. Gritschneder (Universitats-Sternwarte München), S. Ramsay (ESO) and L. Testi (ESO; INAF/Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy).
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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Anna Faye Mc Leod
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Garching bei München, Germany
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ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cell: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org
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