2017. 1. 12. 23:11ㆍ3. 천문뉴스/유럽남부천문대(ESO)
사진1> 이 사진은 ESO 초대형망원경(이하 VLT)에 장착된 MUSE 장비로 촬영된 것으로 7,500 광년 거리의 카리나성운 내에 있는 R44지역을 보여주고 있다.
이곳에서 만들어진 무거운 별들이 주위의 가스와 먼지 구름들을 천천히 파괴하고 있다.
카리나 성운 안쪽에 자리잡고 있는 방대한 기둥 모양의 구조물들이 ESO 초대형망원경에 장착된 MUSE를 이용한 관측에서 그 장엄한 모습을 드러냈다.
국제연구팀에 의해 분석된 여러 형태의 이 기둥들은 그 유명한 독수리 성운의 창조의 기둥과 대비되는 파괴의 기둥인 듯 보인다.
사진에 담긴 여러 뾰족한 탑들과 기둥들은 약 7,500 광년 거리의 별생성구역 내에 자리잡고 있는 방대한 가스와 먼지의 구름들이다.
카리나 성운 내에 자리잡고 있는 이 기둥들을, 안나 맥레오드(Anna McLeod)가 이끄는 연구팀이 ESO 초대형망원경에 장착된 MUSE를 이용하여 관측하였다.
MUSE의 강력한 성능을 이용하여 카리나 성운에 대해 동시에 여러 파장을 이용하여 수천장의 사진을 만들어냈다.
이러한 활동을 통해 천문학자들은 성운 내부의 서로 다른 지점에 존재하는 물질들의 물리적, 화학적 속성들을 규명해낼 수 있게 된다.
이 사진은 NGC 3603의 별생성지역이나 독수리성운 내의 그 유명한 창조의 기둥[1]과 유사한 구조를 보여주는 여러 사진들을 하나로 합성해낸 사진이다.
모두 10 개의 기둥들이 관측되었으며 이를 통해 주위에서 복사를 뿜어내는 무거운 별들과 이 기둥들의 특징 사이의 명확한 연관관계가 관측되었다.
아이러니하게도 무거운 별이 만들어지면서 나타나는 첫번째 결과 중 하나가 자신을 벼려낸 구름을 파괴시키는 것이다.
무거운 별들이 자신의 주위 환경에 상당한 영향을 미치게 된다는 생각은 새로운 것이 아니다.
이러한 별들은 상당한 양의 물질들을 강력한 이온화 복사로 뿜어내는 것으로 알려져 있는데 이 복사는 원자핵 주변에서 전자를 벗겨버리기에 충분할만큼 강력한 수준이다.
그러나 이러한 별들과 그 주위 환경 사이에서 발생하는 상호작용의 증거를 관측을 통해 규명해내기란 매우 어려운 일이다.
연구팀은 이처럼 강력한 복사가 이 기둥들에 미치는 영향을 분석하였다.
가스가 이온화되면서 분산되어 사라져 버리는 이러한 과정은 광증발(photoevaporation)이라는 이름으로 알려져 있다.
이 기둥들로부터 질량을 잃게 만드는 현상을 포함하는 광증발 현상의 결과를 관측함으로써 천문학자들은 그 진정한 원인을 추론할 수 있게 되었다.
별들로부터 뿜어져나오는 이온화 복사의 양과 이 기둥들의 파괴 양상에 확실한 연관관계가 있었던 것이다.
무거운 별들이 자신의 창조자를 불태워버리는 이러한 현상은 우주적 참화처럼 보일른지도 모른다.
그러나 이처럼 별들과 그 주위 먼지기둥 간에 나타나는 되먹임 고리의 복잡성은 아직 거의 이해되지 않고 있다.
이러한 기둥들은 겉보기에는 고밀도 천체인듯 보이지만 성운을 구성하는 먼지와 가스구름들은 사실은 매우 희박한 밀도를 가지고 있다.
무거운 별들로부터 뿜어져나오는 복사와 별폭풍들이 이러한 기둥들 속에 좀더 밀도가 높은 덩어리를 형성하는데 도움을 주고 결국 이곳에서 새로운 별들을 벼려내게 만드는 원인이 될 수도 있다.
이처럼 놀라운 천상의 구조물들은 더 많은 이야깃 거리를 가지고 있으며 MUSE는 바로 이러한 천체들을 탐사할 수 있는 이상적인 장비이다.
사진2> 카리나 성운 내에 보이는 다양한 기둥들
사진 3> 이 사진은 카리나성운 내에 자리잡고 있는 R18 지역을 ESO VLT에 장착된 MUSE를 이용하여 촬영한 것이다.
사진 4> 카리나성운 내에 자리잡고 있는 R37 지역
사진 5> 카리나성운 내에 자리잡고 있는 R45 지역
사진 6> 이 기둥은 무거운 별들로 구성된 별무리 트럼플러 14(Trumpler 14)의 일부이다.
사진 7> 사진 중심부와 오른쪽으로 확연히 검게 보이는 조각들은 복 글로블(Bok globule)이라 불린다.
이들은 홀로 고립되어 있는 상대적으로 작고 검은 성운들로서 먼지와 가스를 고밀도로 품고 있다.
이 천체들의 구조와 그 밀도에 대한 정보 중 일부는 여전히 수수께끼로 남아 있으며 집중적인 연구가 진행되고 있는 과제이기도 한다.
사진 8> 마치 울퉁불퉁한 바위를 두른 듯한 모습을 보이는 이 천체는 성긴 구름에 둘러싸여 특이한 광경을 연출하고 있다.
그러나 이것은 3광년 길이의 가스와 먼지 기둥으로서 근처에 있는 밝은 별들로 인해 서서히 사라지고 있는 중이다.
이 기둥은 또한 안쪽에 파묻혀 있는 어린 별에 의해 맹렬한 타격을 받고 있다.
이로부터 뿜어져나오는 가스 제트가 산봉우리 쪽으로 보인다.
각주
[1] 허블우주망원경이 촬영하여 천체사진의 하나의 상징이 된 창조의 기둥은 이와 같은 구조를 가장 유명한 형태로 만들어주었다.
'코끼리의 코'라는 이름으로도 알려져 있는 이러한 구조물들은 그 길이가 수 광년에 달한다.
출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Science Release 2016년 11월 2일자
http://www.eso.org/public/news/eso1639/
참고 : 카리나 성운을 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
https://big-crunch.tistory.com/12346974
원문>
eso1639 — Photo Release
Pillars of Destruction
Colourful Carina Nebula blasted by brilliant nearby stars
2 November 2016
Spectacular new observations of vast pillar-like structures within the Carina Nebula have been made using the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope. The different pillars analysed by an international team seem to be pillars of destruction — in contrast to the name of the iconic Pillars of Creation in the Eagle Nebula, which are of similar nature.
The spires and pillars in the new images of the Carina Nebula are vast clouds of dust and gas within a hub of star formation about 7500 light-years away. The pillars in the nebula were observed by a team led by Anna McLeod, a PhD student at ESO, using the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope.
The great power of MUSE is that it creates thousands of images of the nebula at the same time, each at a different wavelength of light. This allows astronomers to map out the chemical and physical properties of the material at different points in the nebula.
Images of similar structures, the famous Pillars of Creation [1] in the Eagle Nebula and formations in NGC 3603, were combined with the ones displayed here. In total ten pillars have been observed, and in so doing a clear link was observed between the radiation emitted by nearby massive stars and the features of the pillars themselves.
In an ironic twist, one of the first consequences of the formation of a massive star is that it starts to destroy the cloud from which it was born. The idea that massive stars will have a considerable effect on their surroundings is not new: such stars are known to blast out vast quantities of powerful, ionising radiation — emission with enough energy to strip atoms of their orbiting electrons. However, it is very difficult to obtain observational evidence of the interplay between such stars and their surroundings.
The team analysed the effect of this energetic radiation on the pillars: a process known as photoevaporation, when gas is ionised and then disperses away. By observing the results of photoevaporation — which included the loss of mass from the pillars — they were able to deduce the culprits. There was a clear correlation between the amount of ionising radiation being emitted by nearby stars, and the dissipation of the pillars.
This might seem like a cosmic calamity, with massive stars turning on their own creators. However the complexities of the feedback mechanisms between the stars and the pillars are poorly understood. These pillars might look dense, but the clouds of dust and gas which make up nebulae are actually very diffuse. It is possible that the radiation and stellar winds from massive stars actually help create denser spots within the pillars, which can then form stars.
These breathtaking celestial structures have more to tell us, and MUSE is an ideal instrument to probe them with.
Notes
[1] The Pillars of Creation are an iconic image, taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, making them the most famous of these structures. Also known as elephant trunks, they can be several light-years in length.
More information
This research was presented in a paper entitled “Connecting the dots: a correlation between ionising radiation and cloud mass-loss rate traced by optical integral field spectroscopy“, by A. F. McLeod et al., published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
The team is composed of A. F. McLeod (ESO, Garching, Germany), M. Gritschneder (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany), J. E. Dale (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany), A. Ginsburg (ESO, Garching, Germany), P. D.Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, UK), J. C. Mottram (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), T. Preibisch (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany), S. Ramsay (ESO, Garching, Germany), M. Reiter (University of Michigan Department of Astronomy, Ann Arbor, Michigan, USA) and L. Testi (ESO, Garching, Germany).
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”.
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ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6321
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Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 176 62397500
Email: mjaeger@partner.eso.org
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