Gum 56 : 우주적 재활용

Credit:ESO

 

사진 1> 가스 구름이 풍부하게 들어찬 이 사진은 참새우 성운(the Prawn Nebula )이라는 별칭을 가진 거대한 별들의 육아실의 일부를 촬영한 것이다.
이 성운의 공식 등재명칭은 Gum 56, 또는 IC 4628이다.

칠레 라실라 천문대의 MPG/ESO 2.2미터 망원경으로 촬영된 이 사진은 지금까지 촬영된 Gum 56 성운의 사진으로는 최상의 사진일 것이다.

사진에는 구름들 사이에 자리잡고 있는 일단의 갓태어난 뜨거운 별들이 보인다.

      
사진을 가득 채우고 있는 것은 Gum 56 거대 성운의 일부이다. 이 지역은 그 속에 품고 있는 뜨겁고 어린 별들에 의해 밝게 빛나고 있다.

수백만년 동안 성운의 가스로부터 별들이 탄생되었고, 이 별들이 나이가 들어 초신성 폭발과 같은 파괴적인 방식이나 분출과 같은 비교적 차분한 방식으로 물질들을 별들의 육아실로 되돌려 보냈다.

이 사진은 ESO의 우주의 보석 프로그램(Cosmic Gems programme)에 참여하고 있는 칠레 라실라 천문대의 MPG/ESO 2.2미터 망원경에 의해 촬영된 것이다.

 

이 거대한 별들의 육아실에 깊이 잠겨 있는 것은 고작 수백만년 밖에 되지 않은 뜨겁고 어린별들로 구성된 3개의 별무리이다.

이들은 자외선 대역에서 찬란한 빛을 쏟아내고 있다.

이 별들로부터 쏟아져 나온 빛이 성운의 가스구름들을 불타오르게 만들고 있다.

 

별들로부터 쏟아져 나온 복사는 원자에서 전자를 벗겨내버리는 '이온화'라는 이름의 현상을 만들어내고 이렇게 떨어져나간 전자가 다시 원자에 포섭될 때 에너지가 빛의 형태로 발산된다.

각 원소들은 이 때 저마다 특징적인 색깔의 복사를 방출하는데 거대한 수소 구름의 경우는 붉은 빛을 방출해낸다.

 

참새우 성운(the Prawn Nebula)이라는 별명으로도 불리며 IC 4628로도 알려져 있는 Gum 56의 이름은 1955년 HII 지역에 대한 목록을 발행한 호주의 천문학자 콜린 스탠리 검(Colin Stanley Gum)의 이름을 딴 것이다.

Gum 56과 같은 HII 지역은 매우 광활하게 펼쳐져 있으며 엄청난 이온화 수소를 보유하고 있는 낮은 밀도의 구름이다.

 

Gum 56의 이온화 중 상당 부분은 청색 거성이라고 알려진 뜨거운 청백색의 O 유형의 별에 의해 만들어진 것이다.[1]

이 유형에 속하는 별들은 거대한 질량으로 인해 짧은 수명을 가지기 때문에 우주에서 드물게 발견되는 별에 해당한다.

 

대략 100만년 정도의 짧은 시간이 지난 후 이 별들은 자체적으로 붕괴하며 초신성으로서 삶을 마치게 되고 이 성운 내에서 또다른 무거운 별들이 생겨나게 될 것이다.

 

성운 내에는 새로 탄생한 수많은 별들이 자리잡고 있을 뿐 아니라 여전히 새로운 세대의 별들을 탄생시키기에 충분한 먼지와 가스들로 가득차 있다.

새로운 별들을 보듬어내고 있는 지역이 사진에서는 고밀도의 구름으로 보인다.

 

이 물질들은 이미 파괴적인 초신성 폭발로서 자신의 물질을 쏟아내면서 삶을 마친 태고적 세대의 별들로부터 남겨진 대부분의 무거운 별들을 만드는데 사용된 재료이며 또한 새로운 별들을 만들어내는데 사용되고 있기도 하다.
따라서 이곳에서는 별의 탄생과 죽음이 지속적으로 반복되고 있는 것이다.

 

이 지역에 존재하는 두 개의 매우 독특한 청색 거성과 적외선 및 라디오파에서 두드러지게 밝게 빛나는 이 성운의 특성을 봤을 때 이 지역이 여전히 전문 천문학자들에 의해 상대적으로 연구가 되지 않고 있는 지역이라는 것은 매우 놀랄만한 일이기도 한다.

Gum 56의 직경은 대략 250광년에 달하지만 그 거대한 크기에도 불구하고 관측자로부터 종종 간과되곤 하는데 이는 여기서 방출되는 대부분의 빛이 인간의 눈으로는 볼 수 없는 파장의 빛이고 가시광 파장 역시 대단히 희미하기 때문이다.

 

이 성운은 지구로부터 6천광년 거리에 위치한다.

이 성운은 전갈자리에 위치하고 있으며 보름달 크기의 4배에 해당하는 시직경을 가지고 있다.[2]

 

2.2미터 MPG/ESO 망원경의 광대역 화상기를 이용하여 전체 성운의 일부를 촬영한 이 사진은 ESO 우주의 보석 프로그램(the ESO Cosmic Gems programme)의 일환으로 촬영된 것이다.

순전히 시각적으로 흥미롭고 아름다운 천체를 촬영하는데 목적을 두는 이 프로그램에서 망원경을 사용할 때는 일체의 과학적 목적의 탐사가 진행되지 않는다.

물론 이렇게 수집된 모든 데이터들은 과학적 목적에도 부합할 수 있을 것이며 ESO의 과학 아카이브를 통해 모든 천문학자들이 사용할 수 있다.

 

 

Credit:ESO, IAU and Sky and Telescope

 

표1> 이 표는 전갈자리의 모습을 보여주고 있다.

      표에 보이는 대부분의 별들은 청명한 하늘 아래에서라면 맨눈으로도 볼 수 있는 별들이다.

      참새우 성운의 위치가 붉은색 원으로 표시되어 있다.

      이 성운은 매우 거대한 크기이지만 매우 희미하기 때문에 소규모 망원경의 가시광선 관측으로는 찾아볼 수 없는 천체이다.

 

 

각주

[1] 이 별들은 사진의 화각 바깥쪽으로 벗어나 있어 사진에는 보이지 않는다.

 

[2] VLT에 의해 촬영된 광대역 사진은 다음의 링크를 참고하라
    https://big-crunch.tistory.com/12346824

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2015년 9월 2일자 
         http://www.eso.org/public/news/eso1535/
 

참고 : Gum 56을 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346974

 

원문>

eso1535 — Photo Release

Cosmic Recycling

2 September 2015

Dominating this image is part of the gigantic nebula Gum 56, illuminated by the hot bright young stars that were born within it. For millions of years stars have been created out of the gas in this nebula, material which is later returned to the stellar nursery when the aging stars either expel their material gently into space or eject it more dramatically as supernova explosions. This image was taken with the MPG/ESO 2.2-metre telescope at the La Silla Observatory in Chile as part of ESO’s Cosmic Gems programme.

Deeply immersed in this huge stellar nursery are three clusters of hot young stars — only a few million years old — which glow brightly in ultraviolet light. It is the light from these stars that causes the nebula’s gas clouds to glow. The radiation strips electrons from atoms — a process known as ionisation — and when they recombine they release energy in the form of light. Each chemical element emits light in characteristic colours and the large clouds of hydrogen in the nebula are the cause of its rich red glow.

Gum 56 — also known as IC 4628 or by its nickname, the Prawn Nebula — is named after the Australian astronomer Colin Stanley Gum, who, in 1955, published a catalogue of H II regions. H II regions such as Gum 56 are huge, low density clouds containing a large amount of ionised hydrogen.

A large portion of the ionisation in Gum 56 is done by two O-type stars, which are hot blue–white stars, also known as blue giants because of their colour [1]. This type of star is rare in the Universe as the very large mass of blue giants means that they do not live for long. After only roughly a million years these stars will collapse in on themselves and end their lives as supernovae, as will many of the other massive stars within the nebula.

Besides the many newborn stars nestled in the nebula, this large region is still filled with enough dust and gas to create an even newer generation of stars. The regions of the nebula giving birth to new stars are visible in the image as dense clouds. The material forming these new stars includes the remains of the most massive stars from an older generation that have already ended their lives and ejected their material in violent supernova explosions. Thus the cycle of stellar life and death continues.

Given the two very unusual blue giants in this area and the prominence of the nebula at infrared and radio wavelengths, it is perhaps surprising that this region has been comparatively little studied as yet by professional astronomers. Gum 56 has a diameter of around 250 light-years, but despite its huge size it has also often been overlooked by visual observers due to its faintness, and because most of the light it emits is at wavelengths not visible to the human eye.

The nebula is at a distance of about 6000 light-years from Earth. In the sky it can be found in the constellation Scorpius (The Scorpion) where it has a projected size which is four times the size of the full Moon [2].

This image, which only captures a part of the nebula, was taken with the 2.2-metre MPG/ESO telescope using the Wide Field Imager (WFI) camera as part of the ESO Cosmic Gems programme. The programme makes use of telescope time that cannot be used for science observations to produce images of interesting, intriguing or visually attractive objects. All data collected may also be suitable for scientific purposes, and are made available to astronomers through ESO’s science archive.

Notes

[1] Note that these stars fall outside the field of view of this particular image and do not appear in the picture.

[2] A wide-angle view of the Prawn Nebula taken by the VLT Survey Telescope was published earlier (eso1340a).

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 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

• Photos of the MPG/ESO.2.2-metre telescope
• Photos taken with the MPG/ESO.2.2-metre telescope

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