3. 천문뉴스 3703

태양활동과 해왕성 대기변화 사이의 연관관계

사진 설명 : 이 사진은 1994년부터 2020년까지 허블우주망원경이 촬영한 해왕성 대기의 변화양상이다. 해왕성의 구름을 처음 촬영한 것은 1989년 보이저 2호에 의해서였다. 보이저 2호가 보내온 사진에 담긴 선형으로 늘어선 밝은 구름은 마치 지구의 새털구름 같았다. 해왕성의 구름은 메탄으로 이뤄진 해왕성 대기 위에 떠 있었으며 모든 태양빛을 반사하면서 하얀색을 띠고 있었다. 천문학자들이 복잡한 자기장 활동의 증가 또는 감소가 만들어내는 11년 주기의 태양활동과 해왕성 구름의 변화 사이에 연관관계가 있다는 것을 밝혀냈다. 이번 발견은 허블우주망원경과 하와이 켁 천문대(the W. M. Keck Observatory), 캘리포니아 릭 천문대(the Lick Observatory)의 30년 간 누적된 해와..

해왕성의 흑점

천문학자들이 초거대망원경(Very Large Telescope, 이하 VLT)을 이용하여 해왕성의 거대한 흑점과 인근에 있는 작고 밝은 점을 포착해냈다. 지상에 있는 망원경으로 태양계 행성의 흑점을 포착하기는 이번이 처음이다. 해왕성의 푸른 대기를 바탕으로 이따금씩 나타나는 이 흑점의 정체는 수수께끼로 남아 있다. 하지만 이번 관측을 통해 이 흑점의 특징과 기원을 밝힐 수 있는 단서를 얻을 수 있었다. 거대 가스 행성의 대기에서 점 구조는 일반적으로 나타나는 현상이다. 유명한 목성의 대적반도 그 중 하나이다. 해왕성에서 흑점이 처음 포착된 것은 1989년 보이저 2호에 의해서였다. 이때 포착된 검은 점은 불과 몇 년 후 사라졌다. 영국 옥스퍼드 대학 교수이자 2023년 8월 24일 네이처 아스트로노미(N..

딸꾹질을 하듯 대기를 뱉어내는 현미경자리 AU별 b행성(AU Mic b)

여기 요란한 적색왜성 주변을 도는 어린 행성이 하나 있다. 이 행성은 매 공전마다 예측할 수 없는 변화를 보인다. 이 행성은 자기 별에 너무나 가깝게 붙어 있다. 그래서 별로부터 쏟아져나오는 광풍을 지속적으로 얻어맞고 있으며 이로인해 증발한 수소대기가 이따금씩 터져나오곤 한다. 그런데 허블우주망원경으로 이 행성을 1년 반 동안 관측했을 때, 대기 유출이 일어나고 있음을 말해주는 명확한 징후가 관측된 반면, 어떤 때는 유출되는 물질이 일절 없는 상태도 보여주었다. 공전 과정에 나타난 완전히 다른 모습으로 인해 천문학자들은 충격에 빠졌다. 다트머스 대학교(Dartmouth College)의 카일리 락클리페(Keighley Rockcliffe)는 이처럼 짧은 기간 내에 어떤 현상이 전혀 보이지 않다가 갑작스럽..

제임스웹 우주망원경이 바라본 토성

2023년 6월 25일. 제임스웹 우주망원경은 고리로 유명한 행성, 토성을 겨냥했다. 제임스웹 우주망원경의 근적외선 카메라(Near-Infrared Camera, 이하 NIRCam)로 바라본 토성의 모습은 연구원들을 매료시키기에 충분했다. 적외선 파장에서 토성은 아주 어둡게 보인다. 그 이유는 토성 대기의 메탄 가스가 이 행성의 대기로 떨어지는 햇빛을 흡수해버리기 때문이다. 하지만 얼음으로 만들어진 고리는 밝게 빛나는데 이러한 조합이 토성의 독특한 모습을 연출해 냈다. 이 사진은 제임스웹 우주망원경의 관측 프로그램 GO 1247(Guaranteed Time Observation program 1247)의 일환으로 촬영되었다. 이 프로그램에는 깊은 노출을 이용한 여러 차례의 토성 촬영이 계획되어 있는데, ..

제임스웹 우주망원경이 촬영한 고리성운(M57, NGC 6720)

제임스웹 우주망원경이 그 유명한 고리성운을 상세하게 담아냈다. 고리성운은 행성상성운의 전형적인 예로서 핵연료를 소진해 가는 별이 껍데기를 우주공간으로 쏟아내면서 만들어진 천체이다. 이 성운은 M57, 또는 NGC 6720으로 알려져 있으며 비교적 가까운 거리인 약 2,500 광년 거리에 위치하고 있다. 이 사진은 전례없는 공간분해능과 분광 해상도로 촬영된 것으로 제임스웹 우주망원경에 장착된 두 개 적외선 관측 장비 모두에서 독보적인 세부 모습을 드러내고 있다. 근적외선카메라(Near-InfraRed Camera, 이하 NIRCam)로 담아낸 위 사진에서는 안쪽 고리를 꽉 채우고 있는 세세한 먼지다발들이 그 모습을 드러내고 있다. 반면 중적외선장비(Mid-InfraRed Instrument, 이하 MIRI..

마그네타(Magnetar)의 기원 : HD 45166을 통한 추정

마그네타란 우주에서 가장 강력한 자기장을 가진 천체로서 초강력 자기장에 휩싸여 있는 초고밀도의 죽은 별을 말한다. 마그네타는 우리 은하 어디에서든 쉽게 발견된다. 하지만 이 별이 어떻게 만들어진 것인지는 알려져 있지 않다. 이번에 과학자들이 지구 전역의 여러 강력한 망원경을 이용하여 마그네타로 변해가고 있는 살아 있는 별을 발견했다. 이번에 밝혀진 것은 해당 별이 '무거운 자기 헬륨별(massive magnetic helium stars)'이라는 사실인데 이는 새로운 유형의 천체가 발견된 것이기도 하다. 이를 통해 마그네타가 만들어진 원인을 발견할 수 있을 것으로 기대된다. HD 45166이라는 별은 지난 100여 년 이상의 관측에도 불구하고 전통적 모델로는 쉽게 설명되지 않는 수수께끼의 별이었다. 이 ..

에렌델(Earendel) : 가장 멀리 떨어진 별

사진 설명 : 제임스웹 우주망원경이 촬영한 WHL0137-08 은하단 사진. 이 사진에는 우주가 10억 살이던 시절의 은하가 담겨있다. 중력렌즈 작용에 의해 가장 강력한 확대 양상을 보이는 이 은하는 '썬라이즈 아치(the Sunrise Arc)'라는 이름이 붙은 은하로서 이 은하에서 가장 멀리 떨어진 별이 관측되었다. 별 회절상 바로 아래 5시 방향에 보이는 붉은 삐침선이 바로 썬라이즈 아치 은하이다. 사진설명 : 썬라이즈 아치 은하와 에렌델 제임스웹 우주망원경을 이용하여 허블우주망원경이 발견했던 가장 멀리떨어진 별에 대한 후속 관측을 진행했다. 이 별은 빅뱅 이후 첫 번째 10억년 상관에 존재했던 별이다. 제임스웹 우주망원경에 장착된 근적외선 카메라(Near-Infrared Camera, 이하 NIR..

제임스웹 우주망원경이 바라본 엘 고르도(El Gordo) 은하단

'엘 고르도(El Gordo)'라 불리는 은하단을 촬영한 새로운 사진에서 이전에는 볼 수 없었던 먼지가득한 천체를 발견함으로써 새로운 과학이 만들어낸 성과가 하나 더 늘었다. 제임스웹 우주망원경이 적외선으로 촬영한 사진에는 독특하게 뒤틀린 다양한 은하의 모습이 담겨있다. 이 은하들은 허블우주망원경이 담아냈던 예전 사진에서는 그저 존재가 암시되기만 했던 은하였다. (참고 : 허블우주망원경이 촬영한 엘 고르도 은하단 뉴스보기 ) 엘 고르도 은하단은 우주가 62억 살이었을 때 존재했던 은하단으로서 10대 시절의 우주 풍경을 연출하고 있는 은하단이다. 이 은하단은 당시로서는 가장 무거운 은하단이었다. ("엘 고르도"는 스페인어로서 "뚱보"라는 뜻이다.) 연구팀이 엘 고르도를 관측한 이유는 이 은하단이 '중력렌즈..

괴물 홍염

태양에 사는 괴물은 지구의 괴물과는 사뭇 다르다. 이들은 지구보다도 훨씬 크고 그 어느 주전자가 뿜어내는 것보다도 뜨거운 가스로 만들어진다. 이들은 눈도 없다. 다만 수많은 촉수를 가지고 있을 뿐이다. 이들은 둥둥 떠다니기도 한다. 이들은 대개 천천히 모습을 바꾸며 한 달 상관에 사라지곤 한다. 그러나 이따금 갑작스럽게 폭발하면서 지구도 공격할 수 있는 고에너지 입자들을 쏟아내기도 한다. 거대한 태양 홍염 분출을 포착해낸 이 사진은 이 주 전, 수소 복사로 촬영한 것이다. 이 사진은 미국 아리조나 길버트에서 작은 망원경으로 촬영되었다. 괴물을 연상시키는 불꽃 덩어리는 항상 존재하지만 끊임없이 변화를 계속하는 태양표면 자기장에 의해 붙잡혀 있는 상태이다. 요즘 태양은 2025년 태양 극대기를 향해 하고 있..

물의 기원에 대한 새로운 가능성 - PDS 70 행성계에서 발견된 수증기

물은 생명에게 필수적인 성분이다. 그러나 지구에 어떻게 물이 생겨났는지, 동일한 과정이 외계 행성에서도 발생할 수 있는지는 여전히 논쟁중이다. 370광년 거리에 있는 PDS 70 행성계가 이에 대한 새로운 단서를 제공해 줄지도 모른다. 이 별은 두 개의 원반을 거느리고 있다. 각각의 원반은 80억 킬로미터 간격으로 떨어져 있으며 이 간극 속에서 두 개의 거대 가스상 행성이 발견된 바 있다. 이번에 제임스웹 우주망원경은 중대역 적외선탐사장비(Mid-Infrared Instrument, 이하 MIRI)를 이용하여 안쪽 원반에서 수증기를 감지해냈다. 안쪽 원반은 자신의 별로부터 1억 6천만 킬로미터 떨어져 있는데 이 정도 거리는 암석질 행성이 만들어질 수 있는 구역에 해당한다. (참고로 지구의 경우 태양으로부..