RCW 34 : 거품 가득한 우주의 축제

 

Credit:ESO

 

사진 1> RCW 34 라고 불리는 풍부한 색감을 자랑하는 이 구름은 남반구의 별자리인 돛자리에 잡리잡고 있는 별생성지역이다.

이 사진은 ESO 초거대망원경에 장착된 FORS 장비를 이용하여 촬영되었다.

RCW 34 라고 불리는 불타오르는 성운의 가장 밝은 지역에 있는 가스는 갓태어난 별로인해 드라마틱하게 가열되면서 주변을 둘러싼 비교적 온도가 낮은 가스들쪽으로 퍼져나가고 있다.
한 번 가열된 수소가 가스 구름의 가장자리에 이르게 되면 마치 샴페인 병을 따는 것과 같은 모습으로 진공속으로 폭발해 나가게 된다.
이러한 과정은 "샴페인 플로우(champagne flow)"로 언급되곤 한다.
 
그런데 어린 별 생성 구역 RCW 34는 여러 개의 거품들을 만들어 낸 것으로 보이는데 이는 동일한 구름 내에서 여러 번의 별 생성 사건이 있었을 것으로 생각되는 현상이다.
ESO 초거대망원경이 촬영한 새로운 사진에는 무리지어 있는 푸른 별들 뒷편에 자리잡고 있는 불타는 수소 가스로 이뤄진 붉은 구름의 장관을 보여주고 있다.

 

돛자리에 자리잡고 있는 RCW 34 안쪽,  가장 밝은 지역에는 무거운 어린 별들이 몰려 있다. [1]

이 별들은 수소가스구름에 드라마틱한 효과를 끼치고 있다.

 

강력한 자외선 복사에 노출된 가스는 - 이 일은 가스구름의 중심부에서 발생하고 있다. - 수소 원자에서 전자가 탈출하면서 이온화되고 있다.

 

수소는 천체사진가들에게는 소중하게 다뤄지는 요소이다.
왜냐하면 밝게 빛나는 수소의 특징인 붉은 빛은 수많은 성운들을 도드라지게 만들어주고 여러 다양한 형상의 아름다운 모습을 연출해내기 때문이다.

또한 수소는 '샴페인 플로우(champagne flow)'와 같은 드라마틱한 현상의 주재료이기도 하다.

 

그러나 이온화 수소는 천문학적으로 중요한 역할을 수행하기도 하는데 이것은 곧 별들이 탄생하고 있는 지역을 알려주는 지표이기도 하다는 것이다.
별들은 붕괴하는 가스구름에서 탄생한다. 따라서 엄청난 가스들이 몰려있는 RCW 34같은 곳이 바로 별이 탄생하는 곳이 되는 것이다.

 

이러한 점은 성운을 천문학자들이 별의 생성과 진화를 연구하는데 있어 특별히 관심을 갖도록 만들어주는 요소이다.
성운이 품고 있는 엄청난 양의 먼지들은 구름 안쪽 깊숙이에서 발생하는 별의 탄생을 볼 수 없도록 차단하고 있다.

 

RCW 34는 극도로 높은 소광 현상을 보여주고 있는데 이는 이 지역에서 발생한 대부분의 가시광선이 지구에 도착하기 전에 흡수되어버린다는 것을 의미한다.

 

그러나 직접적인 시각에서 감춰져 있음에도 불구하고 천문학자들은 적외선 망원경을 사용하여 먼지를 뚫고 들어가 그 속에 파묻힌 별들의 보금자리를 연구할 수 있다.
붉은 빛의 뒤쪽으로 태양의 일부에 대응되는 질량을 가진 수많은 어린 별들이 이 지역에 존재한다는 것이 밝혀졌다.
이 별들은 외곽으로는 소수만이 분포함에 반해 중심에 자리잡고 있는 훨씬 오래되고 보다 무거운 별들 주위에 무리지어 있는 것으로 보인다.

 

 

이러한 분포 양상은 천문학자들로 하여금 이 구름 내에서 별의 생성이 서로 다른 일화를 겪었다고 추측하게 만들고 있다.

 

처음에 3개의 거대한 별이 형성되었고, 그 인근에서 이보다는 덜 무거운 또다른 별들이 연속적으로 형성되었다.[2]

 

이 사진은 ESO의 Cosmic Gems programme[3]에 참여하고 있는  VLT에 장착된 초점거리 축소 및 저분산분광기(the FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph instrument, FORS)를 이용하여 만들어졌다.

 

Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

 

표 1> 이 표는 남반구의 별자리인 돛자리를 보여주고 있다.
여기에 등장하는 별들은 청명하고 어두운 밤하늘에서라면 모두 맨눈으로 볼 수 있는 별들이며 RCW 34의 위치가 표시되어 있다.

비록 이 구름의 빛은 작은 망원경으로는 보기가 어렵지만 밝은 별들은 쉽게 찾아볼 수 있다.
 

Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2

 

사진 2> 이 사진은 돛자리 방향으로 자리잡고 있는 RCW 34와 그 주변 지역을 DSS2로 바라본 것이다.

사진의 폭은 가로세로 3도이다.

 

각주

[1] RCW 34는 검 19(Gum 19)로도 알려져 있으며 돛자리 V391(V391 Velorum)이라 불리는 찬란하게 빛나는 어린 별이 중심에 자리잡고 있다.

 

[2] 가장 무겁고 밝은 별들은 짧은 삶을 사는데 수명은 대략 백만년 정도이다. 그러나 이보다 적은 질량을 가진 별들은 현재 우주의 나이보다도 훨씬 더 오랜 수명을 가지고 있다.
  
[3] 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.  
 
 
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2015년 5월 27일자
         http://www.eso.org/public/news/eso1521/
        

참고 : RCW 34를 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          https://big-crunch.tistory.com/12346974

 

 

원문>

eso1521 — Photo Release

A Bubbly Cosmic Celebration

27 May 2015

In the brightest region of this glowing nebula called RCW 34, gas is heated dramatically by young stars and expands through the surrounding cooler gas. once the heated hydrogen reaches the borders of the gas cloud, it bursts outwards into the vacuum like the contents of an uncorked champagne bottle — this process is referred to as champagne flow. But the young star-forming region RCW 34 has more to offer than a few bubbles; there seem to have been multiple episodes of star formation within the same cloud.

This new image from ESO’s Very Large Telescope (VLT) in Chile shows a spectacular red cloud of glowing hydrogen gas behind a collection of blue foreground stars. Within RCW 34 — located in the southern constellation of Vela — a group of massive young stars hide in the brightest region of the cloud [1]. These stars have a dramatic effect on the nebula. Gas exposed to strong ultraviolet radiation — as occurs in the heart of this nebula — becomes ionised, meaning that the electrons have escaped the hydrogen atoms.

Hydrogen is treasured by cosmic photographers because it glows brightly in the characteristic red colour that distinguishes many nebulae and allows them to create beautiful images with bizarre shapes. It is also the raw material of dramatic phenomena such as champagne flow. But ionised hydrogen also has an important astronomical role: it is an indicator of star-forming regions. Stars are born from collapsing gas clouds and therefore abundant in regions with copious amounts of gas, like RCW 34. This makes the nebula particularly interesting to astronomers studying stellar birth and evolution.

Vast amounts of dust within the nebula block the view of the inner workings of the stellar nursery deeply embedded in these clouds. RCW 34 is characterised by extremely high extinction, meaning that almost all of the visible light from this region is absorbed before it reaches Earth. Despite hiding away from direct view, astronomers can use infrared telescopes, to peer through the dust and study the nest of embedded stars.

Looking behind the red colour reveals that there are a lot of young stars in this region with masses only a fraction of that of the Sun. These seem to clump around older, more massive stars at the centre, while only a few are distributed in the outskirts. This distribution has led astronomers to believe that there have been different episodes of star formation within the cloud. Three gigantic stars formed in the first event that then triggered the formation of the less massive stars in their vicinity [2].

This image uses data from the FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph (FORS) instrument attached to the VLT, which were acquired as part of the ESO Cosmic Gems programme [3].

Notes

[1] RCW 34 is also known as Gum 19 and is centred on the brilliant young star called V391 Velorum.

[2] The most massive very bright stars have short lives — measured in millions of years — but the less massive ones have lives longer than the current age of the Universe.

[3] The ESO Cosmic Gems programme is an outreach 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.

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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”.

Links

• ESO Cosmic Gems programme
• Photos of the Very Large Telescope
• Photos from the Very Large Telescope

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