LHA 120-N 150 : 무거운 별의 기원

 

Credit:ESA/Hubble, NASA, I. Stephens

 

사진 1> 이 사진은 LHA 120-N150라는 이름의 천체를 담은 사진이다. 

이 천체는 거대한 타란툴라성운의 하부구조 중 하나이다. 

타란툴라성운은 국부우주에서 가장 거대한 규모를 자랑하는 별들의 육아실이다. 

타란툴라성운은 16만 광년 거리에서 우리은하 미리내의 주위를 돌고 있는 불규칙 왜소은하인 대마젤란은하에 위치하고 있다. 

 

          

허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 그 유명한 타란툴라성운의 외곽을 촬영한 것으로 새로운 별들이 탄생하는 장면을 담아낸 것이다. 

갓태어난 수많은 무거운 별들에 둘러싸여 있는 가스와 먼지 구름은 무거운 별의 기원을 연구하는데 최적의 실험실이 되어 주고 있다. 

 

이 사진은 허블우주망원경이 촬영한 것으로, 갓 태어난 어린 별들에 둘러싸여 있는 밝은 분홍색의 구름은 그다지 낭만적이지 않은 LHA 120-N 150 이라는 딱딱한 이름을 가지고 있다. 

이 지역은 국부 우주에서 가장 거대한 규모의 별들의 육아실이기도 한 타란툴라성운의 외곽에 자리잡고 있다. 

이 성운은 우리은하 미리내 주위를 돌고 있는 불규칙왜소은하인 16만 광년 거리의 대마젤란은하 내에 자리잡고 있다. 

 

대마젤란은하는 과거에 소마젤란은하와 최소 한 번 이상의 충돌을 겪은 바 있다. 

이러한 상호작용은 왕성한 별의 생성을 촉발시켰으며 그 중 하나가 바로 타란툴라성운에서 볼 수 있는 왕성한 별들의 생성 장면이다. 

황새치자리 30,  NGC 2070으로도 등재되어 있는 타란툴라성운의 이름은 성운의 밝은 부분이 정렬되어 있는 양상이 마치 타란툴라 거미의 다리를 닮은데서 비롯되었다. 

타란툴라 성운의 폭은 거의 1,000광년에 달한다. 

 

타란툴라 성운은 대마젤란은하가 가지고 있는 유리한 조건인 근접성과 우리의 시야를 가리는 먼지가 없어 별의 생성을 연구하는데 최상의 실험실이 되고 있으며 특히 질량이 무거운 별을 연구하는데 특화되어 있다. 

이 성운에는 무거운 별들이 특별히 많이 집중되어 있다. 따라서 이곳은 슈퍼 성단으로 언급되기도 한다. 

 

천문학자들은 무거운 별들을 보듬어내는 환경을 연구하기 위해 LHA 120-N 150을 살펴보고 있다. 

무거운 별의 생성에 대한 이론적 모델은 이들이 성단 내에서 형성된다는 점을 말해 주고 있다. 

하지만 관측결과에 따르면 최대 약 10퍼센트에 해당하는 무거운 별들은 독립적으로 형성되기도 한다. 

 

수많은 하부구조를 품고 있는 거대한 타란툴라성운은 왜 어떤 무거운 별들은 성단 내의 일원으로서 발견되는 반면 또 어떤 별들은 독자적으로 형성된 별로서 관측되는지에 대한 수수께끼를 푸는데 최적의 연구소가 된다. 

천문학자들은 허블우주망원경의 도움을 받아 이 성운 안에서 외따로 존재하는 무거운 별들이 과연 정말 혼자 형성된 것인지 아니면, 다른 별들과 같이 생성되었지만 이로부터 밀쳐져 외따로 존재하게 된 것인지를 알아내기 위한 연구를 하고 있다. 

 

하지만 이를 규명하는 것은 쉬운 일이 아니다. 

형성이 완료되기 바로 전 단계의 어린 별들은, 특히 질량이 많이 나가는 무거운 별들은 고밀도로 뭉쳐져 있는 먼지 덩어리와 매우 유사하게 보이기 때문이다. 

LHA 120-N 150에는 이와 같은 덩어리가 수십 개 안겨 있다. 

이 덩어리들은 딱히 분류가 어려운 천체들이 뒤섞여 있는 양상을 보여준다. 

즉, 이들 중에는 갓태어난 어린 별들도 있지만 또 한편, 그저 먼지 덩어리인 천체들도 있는 것이다. 

오로지 보다 상세한 관측과 분석만이 이들 덩어리가 어떤 천체인지 밝혀줄 것이고 결국 이를 통해 아직은 수수께끼로 남아 있는 무거운 별들의 기원에 대해 알려줄 것이다. 

 

허블우주망원경은 별의 형성과 진화라는 흥미로운 연구를 위해 타란툴라 성운과 그 하부구조들에 대한 관측을 계속해오고 있다.

 

Credit:NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

 

사진 2> 지상에서 촬영된 이 사진에는 타란툴라성운 전체의 모습이 담겨 있다. 

이 지역은 국부 우주에서 별들의 왕성하게 탄생하며 가장 밝은 빛이 뿜어져나오고 있는 지역이다. 

허블우주망원경이 촬영한 사진1>은 이 사진의 상단 우측 부분에서 극히 일부만 촬영한 것으로 초신성폭발잔해를 포함하여 보다 세부적인 부분들을 보여주고 있다. 

 

출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2020년 3월 18일 Photo Release

       https://www.spacetelescope.org/news/heic2004/    

 

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

          

원문>

heic2004 — Photo Release

On the Origin of Massive Stars

18 March 2020

This scene of stellar creation, captured by the NASA/ESA Hubble Space Telescope, sits near the outskirts of the famous Tarantula Nebula. This cloud of gas and dust, as well as the many young and massive stars surrounding it, is the perfect laboratory to study the origin of massive stars.

The bright pink cloud and the young stars surrounding it in this image taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope have the uninspiring name LHA 120-N 150. This region of space is located on the outskirts of the Tarantula Nebula, which is the largest known stellar nursery in the local Universe. The nebula is situated over 160 000 light-years away in the Large Magellanic Cloud, a neighbouring irregular dwarf galaxy that orbits the Milky Way.

The Large Magellanic Cloud has had one or more  close encounters in the past, possibly with the Small Magellanic Cloud. These interactions have caused an episode of energetic star formation in our tiny neighbour — part of which is visible as the Tarantula Nebula.

Also known as 30 Doradus or NGC 2070, the Tarantula Nebula owes its name to the arrangement of bright patches that somewhat resemble the legs of a tarantula. It measures nearly 1000 light-years across. Its proximity, the favourable inclination of the Large Magellanic Cloud, and the absence of intervening dust make the Tarantula Nebula one of the best laboratories in which to study the formation of stars, in particular massive stars. This nebula has an exceptionally high concentration of massive stars, often referred to as super star clusters.

Astronomers have studied LHA 120-N 150 to learn more about the environment in which massive stars form. Theoretical models of the formation of massive stars suggest that they should form within clusters of stars; but observations indicate that up to ten percent of them also formed in isolation. The giant Tarantula Nebula with its numerous substructures is the perfect laboratory in which to resolve this puzzle as in it massive stars can be found both as members of clusters and in isolation.

With the help of Hubble, astronomers try to find out whether the isolated stars visible in the nebula truly formed alone or just moved away from their stellar siblings. However, such a study is not an easy task; young stars, before they are fully formed — especially massive ones — look very similar to dense clumps of dust.

LHA 120-N 150 contains several dozen of these objects. They are a mix of unclassified sources — some probably young stellar objects and others probably dust clumps. only detailed analysis and observations will reveal their true nature and that will help to finally solve the unanswered question of the origin of massive stars.

Hubble has observed the Tarantula Nebula and its substructures in the past — always being interested in the formation and evolution of stars.

More information

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between ESA and NASA.

The scientific results of this observation were previously published in the Astrophyiscal Journal.

Image credit: ESA/Hubble, NASA, I. Stephens

Links

• Images of Hubble 
• Images of the Tarantula Nebula

Contacts

Bethany Downer
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching, Germany

Email: bethany.downer@partner.eso.org