LHA 120-N 180B : 새로 탄생하는 별들이 만들어내는 거품

 

사진 1>   Credit:ESO, A McLeod et al.

 

대마젤란은하에서 별을 만들어내고 있는 이 휘황찬란한 지역은 ESO 초거대망원경에 장착되어 있는 광시야분광관측기(the Multi Unit Spectroscopic Explorer, 이하 MUSE)로 촬영된 것이다. 
대마젤란은하 내에 있는 상대적으로 적은 먼지와 MUSE의 예리한 탐사능력은 이 지역의 세세한 모습을 가시광선으로 식별할 수 있게 해 주었다. 

이 사진에는 대마젤란은하의 특정 지역이 인상적인 색깔로 화려하게 빛나고 있다. 

이 사진은 ESO 초거대망원경에 장착된 MUSE에 의해 촬영되었다. 

LHA 120-N 180B, 줄여서 N180 B라고 부르는 이 지역은 HII(H two라고 읽는다)지역으로 알려진 유형의 성운이며 새로운 별을 만들어낼 수 있는 재료가 풍부하게 자리잡고 있는 지역이다. 

 

대마젤란은하는 우리은하 미리내의 위성은하이며 남반구에서 볼 수 있는 은하이다. 

약 16만 광년 거리에 위치하는 이 은하는 우리 은하의 바로 문 앞에 위치하고 있는 셈이다. 

이처럼 거리가 가까울 뿐 아니라 하나뿐인 대마젤란은하의 나선팔은 정면을 우리에게 향하고 있기 때문에 N180 B와 같은 HII 지역을 매우 쉽게 연구할 수 있게 해주고 있다. 

 

HII 지역은 수소원자핵이 그대로 노출되어 있는 이온화 수소구름으로 만들어진 별사이우주공간의 구름들이 차지하고 있는 지역이다. 

이러한 지역에서는 별들이 탄생하게 된다. 

그리고 새로 만들어진 거대한 질량의 별들은 그 주위의 가스들을 다시 이온화시키게 된다.

이러한 과정이 사진에서처럼 장대한 광경을 만들어내는 것이다. 

 

N180 B의 선명한 형태는 이온화 수소로 만들어진 거대한 규모의 거품과 이 거품을 둘러싸고 있는 상대적으로 규모가 작은 4개의 거품들로 구성되어 있다. 

MUSE는 이 불타오르는 구름 속 깊숙한 곳에서 갓태어난 별이 뿜어내고 있는 제트를 지목해냈다. 

이 별은 태양대비 12배의 질량을 가지고 있는 어린 별이다. 

허빅-하로 1177 (Herbig-Haro 1177, HH 1177)이라고 이름붙여진 이 젠트의 상세한 모습이 사진2>에 담겨 있다. 

 

Credit:ESO, A McLeod et al.

 

사진 2> MUSE는 HII 지역인 LHA 120-N 180B의 깊숙한 곳에서 갓태어난 어린 별로부터 뿜어져나오는 제트를 포착해냈다. 

이와 같은 천체가 우리은하 미리내 바깥에서 가시광선을 이용한 관측으로 발견되기는 이번이 처음이다. 

이와 같은 제트는 일반적으로 먼지가 가득차 있는 지역에 존재하기 때문에 ALMA와 같은 적외선이나 라디오파장의 관측이 아니면 찾아내기가 쉽지 않다. 

그러나 대마젤란은하는 상대적으로 먼지가 많지 않기 때문에 허빅-하로 1177이라 등재된 이 제트를 가시광선으로 관측해낼 수 있었다. 

이 제트의 길이는 거의 33광년으로 지금까지 발견된 허빅-하로천체로는 가장 긴 길이를 자랑하고 있다. 

사진에서 파란색과 빨간색이 이 제트이다. 

이는 Hα 선에서 청색편이 및 적색편이로 포착되었기 때문이다. 

 

허빅-하로 1177은 별의 탄생초기 단계에 대해 우리에게 말해주고 있다. 

이 제트는 평행하게 뻗어나가기 때문에 사방으로 퍼져나가는 양상은 거의 나타나지 않는다. 

이와 같은 제트는 별을 둘러싸고 있는 강착원반과 연관성이 있으며 어떻게 갓 태어난 별이 질량을 얻게 되는지에 대한 단서를 제공해 줄 것으로 보인다. 

 

천문학자들은 질량이 큰 별이나 작은 별 모두에서 동일한 원인에 의해 허빅-하로 1177과 같은 제트가 나타난다는 것을 알고 있다.

이는 질량이 무거운 별들 역시 질량이 적은 별과 동일한 방법으로 형성된다는 것을 말해주는 단서이다. 

 

MUSE는 최근 적응광학설비의 추가에 따라 대대적인 개선을 거쳤고 광대역 모드의 첫 관측은 2017년 수행된 바 있다. 

ESO의 망원경들에 의해 수행되는 적응광학기술은 대기의 어른거림을 상쇄하여 별상을 날카로운 고해상도 이미지로 변환시켜준다. 

때문에 같은 기술을 적용하여 협대역모드에서 MUSE에 의해 촬영된 사진의 해상도는 허블우주망원경이 우주에서 촬영한 사진과 맞먹는 수준이다. 

이로써 우주공간을 전례없이 세밀하게 살펴볼 수 있게 되었다. 

 

 

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

사진 3> 이 사진은 DSS2의 일환으로 촬영된 사진들을 이어붙여 만들어진 사진으로서 LHA 120-N 180B는 사진 중심에 자리잡고 있다. 

 

 

Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

 

표 1> 이 표는 테이블산 자리에 위치한 HII 지역인 LHA 120-N 180B의 위치를 보여주고 있다. 

테이블산자리는 지구의 지리적 조형물의 이름을 딴 유일한 별자리로서 그 이름은 남아프리카 희망봉에 있는 테이블산의 이름을 딴 것이며 프랑스의 천문학자 니콜라-루이 드 라카유에 의해 명명된 것이다. 

이 별지도에 있는 대부분의 별들은 관측 조건만 괜찮다면 맨눈으로 볼 수 있는 별들이다. 

LHA 120-N 180B의 위치는 빨간색 원으로 표시되어 있다. 

 

출처 : 유럽남부천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2019년 2월 6일자 

       https://www.eso.org/public/news/eso1903/         

         

참고 : LHA 120-N 180B을 비롯한 각종 성운에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.        
        https://big-crunch.tistory.com/12346974

참고 : Herbig-Haro 1177를 비롯한 각종 별들 및 허빅-하로 천체에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다. 
         https://big-crunch.tistory.com/12346972

 

원문> 

eso1903 — Photo Release

Bubbles of Brand New Stars

6 February 2019

This dazzling region of newly-forming stars in the Large Magellanic Cloud (LMC) was captured by the Multi Unit Spectroscopic Explorer instrument (MUSE) on ESO’s Very Large Telescope. The relatively small amount of dust in the LMC and MUSE’s acute vision allowed intricate details of the region to be picked out in visible light.

This region of the Large Magellanic Cloud (LMC) glows in striking colours in this image captured by the Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) instrument on ESO’s Very Large Telescope (VLT). The region, known as LHA 120-N 180B — N180 B for short — is a type of nebula known as an H II region (pronounced “H two”), and is a fertile source of new stars.

The LMC is a satellite galaxy of the Milky Way, visible mainly from the Southern Hemisphere. At only around 160 000 light-years away from the Earth, it is practically on our doorstep. As well as being close to home, the LMC’s single spiral armappears nearly face-on, allowing us to inspect regions such as N180 B with ease.

H II regions are interstellar clouds of ionised hydrogen — the bare nuclei of hydrogen atoms. These regions are stellar nurseries — and the newly formed massive stars are responsible for the ionisation of the surrounding gas, which makes for a spectacular sight. N180 B’s distinctive shape is made up of a gargantuan bubble of ionised hydrogen surrounded by four smaller bubbles.

Deep within this glowing cloud, MUSE has spotted a jet emitted by a fledgling star — a massive young stellar object with a mass 12 times greater than our Sun. The jet — named Herbig–Haro 1177, or HH 1177 for short — is shown in detail in this accompanying image. This is the first time such a jet has been observed in visible light outside the Milky Way, as they are usually obscured by their dusty surroundings. However, the relatively dust-free environment of the LMC allows HH 1177 to be observed at visible wavelengths. At nearly 33 light-years in length, it is one of the longest such jets ever observed.

HH 1177 tells us about the early lives of stars. The beam is highly collimated; it barely spreads out as it travels. Jets like this are associated with the accretion discs of their star, and can shed light on how fledgling stars gather matter. Astronomers have found that both high- and low-mass stars launch collimated jets like HH 1177 via similar mechanisms — hinting that massive stars can form in the same way as their low-mass counterparts.

MUSE has recently been vastly improved by the addition of the Adaptive Optics Facility , the Wide Field Mode of which saw first light in 2017. Adaptive optics is the process by which ESO’s telescopes compensate for the blurring effects of the atmosphere — turning twinkling stars into sharp, high-resolution images. Since obtaining these data, the addition of the Narrow Field Mode, has given MUSE vision nearly as sharp as that of the NASA/ESA Hubble Space Telescope — giving it the potential to explore the Universe in greater detail than ever before.

More information

This research was presented in a paper entitled “An optical parsec-scale jet from a massive young star in the Large Magellanic Cloud” which appeared in the journal Nature.

The research team was composed of A. F. McLeod (who conducted this research while at the University of Canterbury, New Zealand and is now affiliated with the Department of Astronomy, University of California, Berkeley, and the Department of Physics and Astronomy, Texas Tech University, USA), M. Reiter (Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, USA), R. Kuiper (Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Tübingen, Germany), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, UK) and C. J, Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, UK).

ESO is the foremost intergovernmental astronomy organisation in Europe and the world’s most productive ground-based astronomical observatory by far. It has 16 Member States: Austria, Belgium, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Ireland, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom, along with the host state of Chile and with Australia as a Strategic Partner. 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 and its world-leading Very Large Telescope Interferometer as well as two survey telescopes, VISTA working in the infrared and the visible-light VLT Survey Telescope. ESO is also a major partner in two facilities on Chajnantor, APEX and ALMA, the largest astronomical project in existence. And on Cerro Armazones, close to Paranal, ESO is building the 39-metre Extremely Large Telescope, the ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”

Links

• Link to the research paper
• More information on MUSE
• More information on the VLT

Contacts

Anna McLeod
Postdoctoral Research Fellow — Texas Tech University & University of California Berkeley
Tel: +1 80 6834 2588
Email: anna.mcleod@ttu.edu

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Email: pio@eso.org

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