RCW 106

Credit:ESO

 

사진 1> 남반구 직각자자리를 담아낸 이사진에는 우주에서 드물게 발견되는 무거운 별들에 의해 빛을 내고 있는 붉은 가스 다발이 담겨 있다.
이 별들은 두꺼운 먼지 구름에 파묻혀 있으면서 최근에서야 빛을 뿜어내기 시작한 별들이다.

극단적으로 뜨거운 상태인 갓 태어난 어린 별들은 우주적 견지에서 한순간 지나가 버리는 단계에 있으며 그 기원은 여전히 수수께끼로 남아 있다.
이 거대한 별들을 보듬어낸 광활한 성운은 RCW 106으로 알려져 있다.
이 사진은 칠리 파라날 천문대의 ESO VLT에 의해 촬영된 것이다.
사진 가운데 바로 위쪽으로 가장 밝은 부분이 보인다.
이 광대역 사진에는 또다른 흥미로운 천체들도 담겨 있다.
예를 들어 사진 오른쪽에 보이는 먼지 다발은 오래전 폭발한 초신성 SNR G332.4-00.4의 잔해이다. 
이 초신성 잔해는 RCW 103으로도 등재되어 있다. 
또한 사진 하단 왼쪽에 보이는 붉은 빛의 먼지 다발은 초고온의 독특한 별 하나를 감싸고 있다.
이 먼지 다발은 RCW 104로 등재되어 있으며 초고온의 독특한 별은 울프-레이에 별 WR 75이다.

별빛을 차단하고 있는 검은 먼지막이 사진 전반을 가로지르고 있다.
 

 

사진 2>  Credit:ESO

 

 

사진에 담긴 붉은 가스 구름은 두꺼운 먼지 구름 깊숙히 파묻혀 있으면서 최근들어 빛을 뿜어내기 시작한 보기드문 무거운 별들의 빛을 받아 빛나고 있다.
극단적으로 뜨거운 상태인 갓 태어난 어린 별들은 우주적 견지에서 한순간 지나가 버리는 단계에 있으며 이 별들의 기원은 여전히 수수께끼로 남아 있다.

환상적으로 주변을 감싸고 있는 풍부한 성운기를 거느리고 있는 광활한 성운의 모습이 파라날 천문대의 ESO VLT에 의해 그 세세한 모습을 드러내고 있다.

 

 

RCW 106 은 남반구의 별자리인 직각자자리 방향으로 12,000 광년 거리에 자리잡고 있는 가스와 먼지구름이다.

이 천체의 이름은 남반구에서 보이는 미리내에서 106번째로 등재된 HII 지역이기 때문에 붙여진 것이다. [1]

 

RCW 106과 같은 HII 지역은 갓 태어난 어린 별의 강력한 별빛에 의해 이온화된 수소가스구름이 있는 지역으로서,  별로부터 쏟아져나오는 빛은 가스를 빛나게 만드는 한편 , 독특하고 멋진 형태로 변화시킨다.

 

사진 중앙에서 위쪽으로 보이는 붉은 색 구름이 RCW 106이다.

 

비록 거대한 HII 지역의 상당부분이 먼지에 가려져 있긴 하지만 RCW 106은 훨씬 더 방대하게 펼쳐져 있다.

 

VST가 촬영한 이 광대역 사진에는 RCW 106과는 관련이 없는 또다른 천체들도 많이 보인다.

 

예를 들어 사진 오른쪽에 보이는 먼지다발은 고대의 초신성 폭발 잔해이며, 하단 왼쪽에 보이는 빛나는 붉은 색 먼지다발들은 매우 뜨겁고 독특한 별 하나를 감싸고 있다.[2]

 

 

사진 3>  Credit:ESO

 

별빛을 차단하는 검은 먼지 막이 사진 전반에 걸쳐 보인다.

 

천문학자들은 RCW 106을 지속적으로 연구해오고 있다.
비록 이 천체가 천문학자들의 주목을 끄는 붉은 빛의 구름이 아니라 하더라도 그 속에 파묻혀 있는,무거운 질량을 가지고 강력한 빛을 쏟아내는 별들의 수수께끼와도 같은 기원은 천문학자들의 이목을 끌기에 충분하다.

 

하지만 아무리 이 별들이 밝게 빛난다 하더라도 그 주변을 감싸고 있는 먼지가 너무나 두꺼워 이 별들을 가시광선으로는 볼 수 없는 상태이다.
대신 이들의 존재는 좀더 긴 파장에서 명확하게 증명된다.

 

우리 태양과 같이 질량이 얼마 나가지 않는 별들이 생겨나는 프로세스는 매우 잘 연구된 상태로서 이런 유형의 별들은 가스 구름이 중력으로 붕괴되어 밀도가 높아지면서 그 결과 온도가 상승하여 최종적으로 핵융합 반응을 시작하게 된다.

 

그러나 RCW 106처럼 이 지역에 파묻혀 있는 가장 질량이 높은 별들의 탄생을 설명해내는 이론은 아직 충분히 합리적이지 않은 상태이다.

 

O유형으로 구분되는 이와 같은 별들은 태양 질량의 수십배 이상의 질량을 가지고 있다.

그런데 어떻게 이와 같은 질량이 가능할만큼 어마어마한 양의 가스가 서로 모여 있는 상태가 유지될 수 있는지에 대해 명쾌한 설명이 존재하지 않는 것이다.

 

이러한 O유형의 별들은 RCW 106와 같은 구름의 가장 밀도가 높은 부분에서 형성되는 것으로 보이는데 이를 연구하기가 쉽지 않다.

먼지에 의해 가려지고 있다는 사실은 차치하고서라도 또다른 도전과제는 O유형의 별들은 수명이 매우 짧다는데 있다.

 

이 유형의 별들은 자신의 핵연료를 1천만년도 되지 않는 시간에 모두 소진해 버리고 만다.
백억년 상관의 수명을 유지하는 다른 밝은 별들과는 완전히 상황이 다른 것이다.

 

이와 같이 무거운 질량에, 매우 짧은 수명을 가진 별이 생성되기가 쉽지 않다보니 이 유형의 별들은 매우 드물게 존재한다.
우리 주변의 우주에서 O 유형의 별은 삼백 만개의 별마다 하나씩 존재하는 수준이다.

 

더더군다나 이 유형에 속하는 별들은 주도면밀한 조사가 가능할만큼 가까운 곳에 자리잡은 것도 없다.
따라서 이 별들이 주변에 행사하는 엄청난 영향이 RCW 106과 같이 불타오르는 HII 지역을 만들어내는 것임에 틀림없음에도 불구하고  이 별들의 생성은 여전히 수수께끼로 남아있는 상태이다.

 

Credit:ESO/IAU and Sky & Telescope

 

표1> 이 표에는 눈에 잘 띠지 않는 작은 남반구의 별자리인 직각자 자리가 담겨져 있다.
표 상의 대부분의 별들은 검고 청명한 하늘이라면 맨눈으로 볼 수 있는 별들이다.
이 지역은 미리내 평면에 해당하는 지역으로서 거대한 별 생성 구역인 RCW 106이 담겨 있다. (붉은 색 원)
대부분 지역이 두꺼운 먼지 구름에 가려져 있다보니 작은 망원경으로는 볼 수 없는 지역이다.
 

 

각주
[1] 1960년 호주 스트롬로산 천문대의 3명의 천문학자에 의해 작성된 이 목록은  천문학자들의 성인 로저스( Rodgers), 캠밸(Campbell), 화이트오크(Whiteoak)의 첫 글자를 따서 RCW라는 접두사를 붙이게 되었다.

 

[2] 이 초신성 잔해는 SNR G332.4-00.4 로서 RCW 103이라는 이름으로도 알려져 있다.
이 초신성 잔해는 2000년 전에 형성된 것이다. 
아랫쪽에 있는 먽다발은 RCW 104로 등재되어 있다.
이 먼지다발은 울프-레이에별 WR 75를 휘감고 있다. 
비록 이 천체들이 모두 RCW 목록에 포함되어 있긴 하지만 나중에 좀더 면밀한 조사를 거친 결과 이 지역은 HII 지역은 아닌 것으로 판정되었다.

 

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2016년 3월 2일자 
         http://www.eso.org/public/news/eso1607/        

 

참고 : RCW 106을 비롯한 성운에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다. 
          https://big-crunch.tistory.com/12346974  

 

 

 

원문>

eso1607 — Photo Release

The Realm of Buried Giants

2 March 2016

In this huge new image clouds of crimson gas are illuminated by rare, massive stars that have only recently ignited and are still buried deep in thick dust clouds. These scorching-hot, very young stars are only fleeting characters on the cosmic stage and their origins remain mysterious. The vast nebula where these giants were born, along with its rich and fascinating surroundings, are captured here in fine detail by ESO’s VLT Survey Telescope (VST) at the Paranal Observatory in Chile.

RCW 106 is a sprawling cloud of gas and dust located about 12 000 light-years away in the southern constellation of Norma (The Carpenter’s Square). The region gets its name from being the 106th entry in a catalogue of H II regions in the southern Milky Way [1]. H II regions like RCW 106 are clouds of hydrogen gas that are being ionised by the intense starlight of scorching-hot, young stars, causing them to glow and display weird and wonderful shapes.

RCW 106 itself is the red cloud above centre in this new image, although much of this huge H II region is hidden by dust and it is much more extensive than the visible part. Many other unrelated objects are also visible in this wide-field VST image. For example, the filaments to the right of the image are the remnants of an ancient supernova, and the glowing red filaments at the lower left surround an unusual and very hot star [2]. Patches of dark obscuring dust are also visible across the entire cosmic landscape.

Astronomers have been studying RCW 106 for some time, although it is not the crimson clouds that draw their attention, but rather the mysterious origin of the massive and powerful stars buried within. Although they are very bright, these stars cannot be seen in visible-light images such as this one as the surrounding dust is too thick, but they make their presence clear in images of the region at longer wavelengths.

For less massive stars like the Sun the process that brings them into existence is quite well understood — as clouds of gas are pulled together under gravity, density and temperature increase, and nuclear fusion begins — but for the most massive stars buried in regions like RCW 106 this explanation does not seem to be fully adequate. These stars — known to astronomers as O-type stars — may have masses many dozens of times the mass of the Sun and it is not clear how they manage to gather, and keep together, enough gas to form.

O-type stars likely form from the densest parts of the nebular clouds like RCW 106 and they are notoriously difficult to study. Apart from obscuration by dust, another challenge is the brevity of an O-type star’s life. They burn through their nuclear fuel in mere tens of millions of years, while the lightest stars have lifetimes that span many tens of billions of years. The difficulty of forming a star of this mass, and the shortness of their lifetimes, means that they are very rare — only one in every three million stars in our cosmic neighbourhood is an O-type star. None of those that do exist are close enough for detailed investigation and so the formation of these fleeting stellar giants remains mysterious, although their outsized influence is unmistakeable in glowing H II regions like this one.

Notes

[1] The catalogue was compiled in 1960 by three astronomers from the Mount Stromlo Observatory in Australia whose surnames were Rodgers, Campbell and Whiteoak, hence the prefix RCW.

[2] The supernova remnant is SNR G332.4-00.4, also known as RCW 103. It is about 2000 years old. The lower filaments are RCW 104, surrounding the Wolf–Rayet star WR 75. Although these objects bear RCW numbers, detailed later investigations revealed that neither of them were HII regions.

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 VST

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