우주의 석탄 한 푸대 : 석탄자루성운(the Coalsack Nebula)

Credit:ESO

 

사진 1> 이 사진은 MPG/ESO 2.2미터망원경에 장착된 광대역 화상기가 촬영한 석탄자루성운이라는 이름의 거대한 먼지와 가스구름의 일부이다. 이 성운의 먼지는 배경에 위치한 별빛을 흡수하거나 산란시키고 있다.

 

별들이 가득들어찬 하늘을 거의 완전하게 막아서고 있는 검은 얼룩이 ESO 라실라 천문대 MPG/ESO 2.2미터 망원경의 광대역화상화카메라에 의해 촬영되었다.

검은 먹물이 든 듯한 이 천체는 이런 종류의 천체로는 맨눈으로 볼 수 있는 가장 두드러진 천체 중 하나이며, 석탄자루(the Coalsack)라는 이름을 가진 거대한 암흑 성운의 일부이다.

이 천체는 수백만년이 지나면 마치 그 이름이 의미하는 화석 연료처럼 불이 붙으면서 수많은 별들로 찬란하게 빛나게 될 것이다.

 

석탄자루성운은 남십자자리 방향으로 600광년 거리에 위치하고 있다.
이 거대하고 먼지 가득한 천체는 미리내에서 별빛이 가득들어찬 밝은 띠에 확연한 그림자를 드리우고 있다.

 

이맘때쯤의 성운은 우리 인간이라는 종이 존재했던 기간만큼이나 오랫동안 남반구의 인류에게 잘 알려진 천체이다.
스페인의 탐험가인 비센티 야니츠 핀존(Vicente Yanez Pinzon)은 1499년 처음으로 유럽에 석탄자루성운의 존재를 보고하였다. 

후에 이 천체는 검은 마젤란 구름이라는 별명도 얻었다.
이는 나중에 미리내의 위성은하로 밝혀진 두 개의 마젤란 구름에 대비하여 붙여진 별명이었다.

이 두 개의 밝은 은하는 남반구의 하늘에서 그 모습이 명확하게 눈에 띄었으며 16세기 페르디난드 마젤란(Ferdinand Magellan)이 탐험을 진행하는 동안 유럽인들의 이목을 잡아끌었다.

반면 석탄자루성운은 은하가 아니다. 다른 검은 성운들과 마찬가지로 이 천체 역시 별사이 공간에 자리잡은 먼지 구름이며 그 구름이 너무나 두꺼워서 배경으로부터 우리를 향하고 있는 별빛의 대부분을 차단하고 있는 것이다.

검은 성운의 상당수 먼지 입자들은 물얼음과 질소, 일산화탄소를 비롯한 단순한 유기분자들을 뒤덮고 있다.
그 결과 이 먼지알갱이들이 그 사이를 통과하여 진행하려는 가시광선을 주로 막아서게 된다.

석탄자루성운이 실제 얼마나 어두운지를 가늠하는데 있어,  1970년대 필란드 천문학자인 칼레비 마틸라(Kalevi Mattila)는 석탄자루성운의 밝기가 미리내에 전반적으로 나타나는 밝기의 10%수준이라는 연구 결과를 발표한 바 있다.

ESO의 새로운 사진과 여러 망원경들의 관측 결과에 따르면 배경의 별빛 중 극히 일부는 여전히 석탄자루성운을 관통하고 있다.

그런데 성운을 관통하는 미미한 빛은 반대편으로부터 일체의 변화없이 이 성운을 통과한 것이 아니다.

이 사진의 빛은 통상적인 수준에서 보이는 것 보다는 비교적 더 붉은 빛을 보이고 있다.
이러한 현상은 검은 성운 내의 먼지들이 붉은 빛보다는 푸른 빛을 더 흡수하고 산란시키기 때문이다.
그 결과 이 구름에 가려진 몇몇 별들은 실제 모습보다 더 붉은 빛을 띠고 있다.

수백만 년이 지나면 석탄자루성운의 검은 빛은 그 끝을 맞게 된다.

석탄자루성운과 같은 두꺼운 별 사이 공간의 구름은 엄청난 양의 먼지와 가스를 가지고 있는데 이것은 곧 새로운 별의 연료이기도 하다.

석탄자루성운 내부에서 떠도는 물질들은 상호 중력의 영향에 의해 합쳐지고 결국 빛을 발하게 되면서 석탄자루 속의 석탄들은 마치 불에 닿은 것처럼 타오르게 될 것이다.

 

 

 

Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

 

표1> 이 표는 남십자자리라는 유명한 작은 별자리를 보여주는 것으로서 표 상의 별들은 청명하고 어두운 밤하늘이라면 모두 맨눈으로 볼 수 있는 별들이다.

이 별자리와 그 이웃 별자리들은 거대한 검은 성운인 석탄자루성운이 자리잡고 있는 지역으로서 이 성운은 미리내의 밝은 빛과 겹치면서 맨눈으로도 쉽게 볼 수 있는 암흑성운이다.

이 성운에서 특히 검게 나타나는 지역 일부가 MPG/ESO 2.2미터 망원경에 장착된 광대역 화상기로 촬영되었는데 그 부분이 표 상에 붉은 원으로  표시되어 있다.

 

Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

 

사진 2> 이 사진은 별들이 가득 들어차 있는 남십자자리의 일부이다.

사진에서 가장 밝게 빛나는 별은 아크룩스(Acrux)라는 이름의 남십자자리 알파별(Alpha Crucis)로서 이 별은 십자가 모양을 구성하고 있는 4개 별 중 하나이다.

사진의 상단 왼쪽 대부분이 검은 먼지 구름에 뒤덮혀 있는데 이것이 석탄자루라는 이름으로 불리는 거대한 암흑성운의 일부이다.

 

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2015년 10월 14일자 
       http://www.eso.org/public/news/eso1539/
        

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

 

 

원문>

eso1539 — Photo Release

A Cosmic Sackful of Black Coal

Part of the Coalsack Nebula in close-up

14 October 2015

Dark smudges almost block out a rich star field in this new image captured by the Wide Field Imager camera, installed on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile. The inky areas are small parts of a huge dark nebula known as the Coalsack, one of the most prominent objects of its kind visible to the unaided eye. Millions of years from now, chunks of the Coalsack will ignite, rather like its fossil fuel namesake, with the glow of many young stars.

The Coalsack Nebula is located about 600 light-years away in the constellation of Crux (The Southern Cross). This huge, dusky object forms a conspicuous silhouette against the bright, starry band of the Milky Way and for this reason the nebula has been known to people in the southern hemisphere for as long as our species has existed.

The Spanish explorer Vicente Yáñez Pinzón first reported the existence of the Coalsack Nebula to Europe in 1499. The Coalsack later garnered the nickname of the Black Magellanic Cloud, a play on its dark appearance compared to the bright glow of the two Magellanic Clouds, which are in fact satellite galaxies of the Milky Way. These two bright galaxies are clearly visible in the southern sky and came to the attention of Europeans during Ferdinand Magellan’s explorations in the 16th century. However, the Coalsack is not a galaxy. Like other dark nebulae, it is actually an interstellar cloud of dust so thick that it prevents most of the background starlight from reaching observers.

A significant number of the dust particles in dark nebulae have coats of frozen water, nitrogen, carbon monoxide and other simple organic molecules. The resulting grains largely prevent visible light from passing through the cosmic cloud. To get a sense of how truly dark the Coalsack is, back in 1970, the Finnish astronomer Kalevi Mattila published a study estimating that the Coalsack has only about 10 percent of the brightness of the encompassing Milky Way. A little bit of background starlight, however, still manages to get through the Coalsack, as is evident in the new ESO image and in other observations made by modern telescopes.

The little light that does make it through the nebula does not come out the other side unchanged. The light we see in this image looks redder than it ordinarily would. This is because the dust in dark nebulae absorbs and scatters blue light from stars more than red light, tinting the stars several shades more crimson than they would otherwise be.

Millions of years in the future the Coalsack’s dark days will come to an end. Thick interstellar clouds like the Coalsack contain lots of dust and gas — the fuel for new stars. As the stray material in the Coalsack coalesces under the mutual attraction of gravity, stars will eventually light up, and the coal “nuggets” in the Coalsack will "combust", almost as if touched by a flame.

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 ESO’s La Silla Observatory
• Photos of the MPG/ESO.2.2-metre telescope
• Photos taken with the MPG/ESO.2.2-metre telescope

Contacts

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cell: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media