2016. 7. 26. 23:43ㆍ3. 천문뉴스/ESA 허블
사진 1> 게성운을 촬영한 많은 사진들이 이 성운의 바깥쪽에 있는 먼지 다발을 주로 촬영함에 반해 이번에 촬영된 사진은 중심에 자리잡고 있는 중성자 별을 포함한 게성운의 안쪽을 보여주고 있다.
게성운의 중심에 자리잡고 있는 중성자별은 사진 가운데 부근에 있는 두 개의 밝은 별 중 오른쪽에 있는 별이다.
일정한 시차를 두고 촬영된 이 사진에는 중심 별에서 가장 가까운 지역에 있는 물질들이 빠르게 움직이면서 나타나는 미묘한 무지개 색깔이 드러나고 있다.
이 무지개 효과는 장면이 전환될 때마다 나타나는 물질들의 움직임 때문에 발생하는 것이다.
허블우주망원경이 촬영한 새로운 사진은 가장 많은 연구가 수행된 초신성 잔해인 게성운(the Crab Nebula)에서 시각적으로 가장 매력적인 부분 중 하나인 이 성운의 뛰는 심장을 보여주고 있다.
이 성운의 중심에 빠르게 회전하고 있는 죽은 별의 중심부는 주변을 둘러싸고 있는 가스에 생명의 숨결을 불어넣어 주고 있다.
황소자리 방향으로 6,500 광년 거리에 있는 게성운은 초신성 폭발의 결과로 만들어진 거대한 폭발 잔해이다.
폭발이 발생하는 동안 별을 구성하고 있는 물질들 대부분이 엄청나게 빠른 속도로 우주로 쓸려 나갔으며
이 와중에 초신성 폭발잔해라고 알려진 팽창하는 구름이 만들어졌다.
성운의 이 이례적인 모습은 지금까지는 전혀 볼 수 없었던 광경이다.
익히 잘 알려져 있는 천체인 게성운 외곽의 먼지 다발들을 주로 촬영한 다른 여러 인기있는 사진들과는 달리
이 사진은 게성운의 안쪽 부분만을 대상으로 촬영된 3개의 고해상도 사진을 합성하여 만들어진 것으로
이 3장의 사진은 서로 다른 색채를 담고 있으며 약 10년의 간격을 두고 각각 촬영되었다.
게성운의 맨 한가운데에 있는 것은 이 폭발을 일으킨 별의 가장 안쪽 핵을 구성했던 잔해로서 지금은 중상자별이라고 알려진 이상하고 독특한 천체이다.
중성자라고 불리는 아원자 입자로만 구성되어 있는 중성자별은 태양과 거의 비슷한 질량을 가지고 있지만 그 부피는 고작 수십킬로미터 지름의 구체로 압축되어 있다.
일반적인 중성자별은 엄청나게 빠른 속도로 회전하는데 게성운의 중심에 있는 중성자별 역시 예외가 아니어서 매 초마다 30번 꼴로 자전하고 있다.
중성자별을 둘러싼 지역은 극단적인 물리 과정과 상당히 파괴적인 과정을 보여주는 장소이다.
중성자별에서 가장 가까운 곳에 자리잡고 있는 물질들의 빠른 움직임으로 인해서 사진에는 미묘한 무지개 색깔이 드러나고 있다.
이 무지개는 장면이 하나하나 넘어갈 때마다 나타나는 물질의 움직임 때문에 생겨나는 효과이다.
허블우주망원경의 고해상도 관측 능력은 이온화 가스의 모습을 세부적으로 포착해냈다.
이 이온화 가스는 사진에서 붉은 색으로 보이며 먼지다발이 뭉쳐진 곳과 아무것도 없이 텅비어 있는 곳이 뒤섞여 있는 소용돌이를 만들고 있다.
이온화 가스가 만들어내고 있는 장막의 안쪽으로는 빠르게 회전하는 중성자별 주위를 유령처럼 감싸고 있는 푸른 빛이 보인다.
이 불꽃은 별주위의 강력한 자기장 속으로 거의 빛의 속도에 육박하는 속도로 나선형으로 빨려들어가는 전자로부터 복사되는 것이다.[1]
게성운이 탄생한 곳에서 발생한 초신성 폭발은 인류의 역사에서 처음으로 기록된 초신성 폭발 중 하나이다.[2]
이러한 사실은 초신성 잔해로서 게성운을 매우 값진 연구대상으로 만들어주고 있으며
천문학자들로 하여금 예전에는 결코 볼 수 없었던 별의 삶과 죽음을 연구할 수 있도록 만들어주고 있다.
사진 2> 이 사진은 게성운 주변 2.7도 x 2.7도의 영역을 담고 있는 사진이다.
이 사진은 DSS2의 사진들을 이용하여 만들어졌다.
각주
[1] 별의 강력한 자기장은 별의 양 극지역으로 떨어지는 가스와 먼지의 흐름을 만들고 이곳에서 어마어마한 속도의 분출이 발생된다.
이렇게 대칭으로 쏟아져나오는 제트를 구성하는 물질들이 별의 자전에 따라 우주공간을 휩쓸게 된다.
등대의 불빛과 비견될만한 이 제트가 주기적으로 지구를 향하게 되면 천문학자들에게는 우주에서 빛이 감빡이는 모습처럼 보이게 된다.
이렇게 만들어진 천체가 바로 펄서이다.
[2] 이 이야기는 1054년에 시작된다.
이 때 밤하늘에서 새로운 별이 등장했다.
당시 이 별은 밤하늘에서 가장 밝은 천체였으며 이보다 밝은 천체로는 오직 달이 있었을 뿐이었다.
당시 중국과 일본의 천문학자들도 이 사건을 기록했고, 이 별이 점점 희미해지기까지 몇 년동안의 관측이 이어졌다.
결국 이 별은 더 이상 맨눈으로는 보이지 않는 천체가 되었다.
출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2016년 7월 7일 발표 뉴스
http://www.spacetelescope.org/news/heic1614/
원문>
heic1614 — Photo Release
Powerful processes at work
The Crab Nebula as never seen before
7 July 2016
This new NASA/ESA Hubble Space Telescope image reveals the beating heart of one of the most visually appealing, and most studied, supernova remnants known — the Crab Nebula. At the centre of this nebula the spinning core of a deceased star breathes life into the gas that surrounds it.
The Crab Nebula, which lies 6500 light-years away in the constellation of Taurus (The Bull), is the result of a supernova — a colossal explosion that was the dying act of a massive star. During this explosion most of the material that made up the star was blown into space at immense speeds, forming an expanding cloud of gas known as a supernova remnant.
This extraordinary view of the nebula is one that has never been seen before. Unlike many popular images of this well-known object, which highlight the spectacular filaments in the outer regions, this image shows just the inner part of the nebula and combines three separate high-resolution images — each represented in a different colour — taken around ten years apart.
At the very centre of the Crab Nebula lies what remains of the innermost core of the original star, now a strange and exotic object known as a neutron star. Made entirely of subatomic particles called neutrons, a neutron star has about the same mass as the Sun, but compressed into a sphere only a few tens of kilometres across. A typical neutron star spins incredibly fast and the one at the centre of the Crab Nebula is no exception, rotating approximately 30 times per second.
The region around a neutron star is a showcase for extreme physical processes and considerable violence. The rapid motion of the material nearest to the star is revealed by the subtle rainbow of colours in this time-lapse image, the rainbow effect being due to the movement of material over the time between one image and another.
Hubble’s sharp eye also captures the intricate details of the ionised gas, shown in red in this image, that forms a swirling medley of cavities and filaments. Inside this shell of ionised gas a ghostly blue glow surrounds the spinning neutron star. This glow is radiation given off by electrons spiralling in the powerful magnetic field around the star at nearly the speed of light [1].
The supernova explosion from which the Crab Nebula was born was one of the first to be recorded in human history [2]. This has made the Crab Nebula an invaluable object for the study of supernova remnants and has enabled astronomers to probe the lives and deaths of stars as never before.
Notes
[1] The star’s intense magnetic field is channelling infalling gas and dust to the star’s poles where it is ejected at immense speeds. Two symmetric jets of material are beamed out from the poles, sweeping out into space as the star rotates. Rather like a lighthouse beam, the jets periodically point towards Earth and present astronomers with a blinking — or pulsing — source of light in the sky. Accordingly, these objects are known as pulsars.
[2] The story began in the year 1054 CE, when a new star became visible in the night sky. The new star was the brightest object in the night sky, second only to the Moon. At the time, Chinese and Japanese astronomers recorded the event, and monitored the new star as it gradually faded in brightness until, after several years, it became invisible to the naked eye.
More information
The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between ESA and NASA.
Image credit: NASA, ESA
Links
- Images of Hubble
- Peering into the heart of the Crab Nebula
- Crab Nebula in different Wavelengths
- Link to hubblesite release
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