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미리내에 위치한 무거운 별들은 인상적인 삶을 살아간다. 방대한 우주구름이 붕괴되어 탄생한 별들은 핵용광로에 불을 붙여 중심부에서 무거운 원소들을 벼려낸다. 이와중에 만들어진 물질들이 수백만 년이 흐른 후 우주공간으로 되돌려지며 별의 형성이 시작되던 그곳은 다시 새로운 시대를 맞게 된다. 카시오페이아 A라고 알려진 팽창하는 잔해 구름은 삶의 마지막 단계에 접어든 별이 그동안 벼려낸 물질들을 우주공간으로 돌려보내고 있는 모습을 보여주는 단적이 예이다. 이 초신성 잔해를 만들어낸 폭발로부터 뿜어져나온 빛이 지구에 처음으로 도달한 때는 약 350년 전일 것으로 추정된다. 물론 이 빛은 우리에게 도달하기까지 11,000년을 날아왔다. 찬드라 X선 망원경의 관측데이터를 인위적인 색깔로 표현한 이 사진은 카시오페이아..

무거운 별들은 어떻게 강력한 폭발로 부풀어 오르는 '초신성 폭발 잔해의 수수께끼'를 만들어내는 것일까? 이론가들은 초신성 폭발시 무슨 일이 벌어지는가를 재연하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 만들어왔지만, 어떤 모델이 정확한지는 여전히 명확하지 않다. 그러나 지금 NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)로부터 취득된 카시오페이아 초신성 잔해의 중심부에 대한 새로운 관측 자료는 과학자들로 하여금 실제 증거를 가지고 이 모델들을 테스트할 수 있게 해주고 있다. 이 그래픽 사진은 어떻게 별이 폭발하여 뿔뿔이 흩어지게 되는지를 묘사하는 두 개의 자주 다뤄지는 모델을 표현하고 있다. 이 모델은 서로 다른 폭발 기재를 지목하고 있다. 제트 추동 ..

Image Credit: Copyright: Christian Ott, Caltech 폭발을 맞이하기 전, 출렁거리고 있는 별에 대한 이론을 뒷받침하는 최초의 관측 증거가 NuSTAR에 의해 제공되었다. 이 이론은 "약한 비대칭(mild asymmetries)"으로 언급되곤 하는데, 이 동영상은 캘리포니아 기술 연구소의 크리스찬 오트(Christian Ott)가 제작한 시뮬레이션이다. 이 시뮬레이션에서 초신성 폭발은 이미 진행되고 있다. 중심의 작은 원은 초신성 잔해의 중앙에서 중성자 별이라 불리는 고밀도의 별을 형성하게 될 물질들을 표현하고 있다. 그 주위를 둘러싸고 있는 밝은 고리는 폭발에 의해 생성된 충격파이다. 색체는 온도 변이를 표현하고 있다. 동영상이 시작되면, 폭발은 "갇혀 있는"상태이다. ..

이 삽화는 초신성 폭발의 과정을 묘사하고 있다. 내부에 철과 같이 무거운 원소를 생성하고 있는 무거운 별이 있다.(왼쪽) 그리고 이 별이 강력한 폭발을 일으키고 있다(중간) 별의 표피부가 흩어지면서 초신성 잔해라고 부르는 구조가 형성된다(오른쪽) 초신성 폭발은 그 자체가 금과 같은, 철보다 훨씬 무거운 원소들을 포함한 많은 원소들을 만들어낸다. NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)의 새로운 관측 결과는 무거운 별이 어떻게 폭발하는지에 대해 미지의 영역으로 남아 있는 고리를 채워주고 있다. 각 사진은 다음의 출처에서 찾아볼 수 있다. 왼쪽 사진 : http://chandra.harvard.edu/photo/2012/casa/mo..

천문학자들이 NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)을 이용하여 찰영한 카시오페이아 A라 불리는 초신성 잔해의 사진을 처음 접했을 때 모두 충격을 받았다. 이들이 본 것이 이전의 관측 데이터와 일치하지 않았던 것이다. 1만 1천년 전 무거운 별이 초신성으로 폭발하면서 만들어진 카시오페이아 A의 수수께끼는 여전히 과학자들을 혼란스럽게 하고 있다. 이미 이전부터 NASA의 찬드라 X선 망원경과 다른 여타 망원경들은 저에너지 X선으로 카시오페이아 A를 촬영해왔다.(왼쪽) 이 사진은 초신성 폭발의 충격파에 의해 가열된 철과 같은 원소들을 보여주고 있다. 철은 별의 외곽부에서 주로 관측되는 원소이다. NuSTAR는 카시오페이아 A의 방사능..

NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscope Telescope Array, 이하 NuSTAR)이 처음으로 별의 폭발후 남겨진 잔해인, 초신성 잔해의 방사성 "내장"을 들여다보았다. NuSTAR의 데이터는 파란색으로 나타나 있는데 이는 고에너지 X선을 보여주고 있다. 노란색은 이전에 찬드라 X선 망원경에 의해 관측된 비방사능 물질로서 이들은 저에너지 X선을 뿜어내고 있다. 방사능 물질에 대한 연구는 천문학자들에게 비방사능 원소들을 관측하는 것보다 초신성 폭발을 보다 직접적으로 관측할 수 있는 방법을 제공해 준다. 이는 찬드라 X선 망원경이나 다른 망원경들이 초신성 폭발 충격파에 의해 가열된 일반물질들의 X선만을 관측할 수 있었던데 반해, 방사능 물질들은 이와 같은 조건에 상관없이 X선을..

이 도표는 어떻게 NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)이 폭발된 별의 잔해로부터 방사능 물질을 관측할 수 있었는지를 묘사하고 있다. 별이 초신성으로 부풀어오를 때, 별은 가벼운 원소들을 연소시켜 새로운 별이나 행성, 심지어는 인간을 만드는 씨앗이 되는 무거운 원소들을 만들어낸다. 초신성에 의해 생성된 원소들 중 일부는 방사성 물질들인데, 이들은 불안정한 상태이고 보다 가벼운 원소들로 붕괴된다. 이러한 붕괴가 일어날 때 방사성 물질은 양전자 - 그리고 광자로 구성된 빛 - 라 불리는 입자를 형성하면서 에너지를 방출하게 된다. 초신성에서 만들어진 방사성 원소 중 하나가 티타늄 44이다. (44는 핵에 존재하는 양성자와 중성자 수의..

초신성으로 폭발한, 무거운 질량을 가진 별의 잔해들을 구성하는 물질들이 세 개로 분할표현된 이 사진에서 각각 담겨 있다. 빨간색과 초록색은 각각 철, 실리콘과 마그네슘을 보여주고 있으며 이는 NASA의 찬드라 X선 망원경에 의해 관측된 것이다. 파란색은 방사능 물질인 티타늄 44로서 이는 NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)에 의해 처음으로 관측된 것이다. 방사능 물질 티타늄의 지도는, "왜 카시오페이아 A나 다른 무거운 별들이 폭발하였는지?"에 대한 새로운 증거가 되고 있다. 철을 비롯한 다른 물질들이 폭발로부터 방출된 충격파에 의해 가열될 때만 X선을 뿜어내는데 반해 방사능 물질들은 항상 X선에서 빛을 뿜어낸다. 이러한 이..

NASA의 핵분광망원경배열(the Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)덕분에 카시오페이아 A 가 어떻게 폭발하게 되었는지에 대한 의문이 풀리고 있다. NuSTAR 가 촬영한 이 사진에는 방사성 물질로부터 분출되는 고에너지 X선이 파란색으로 나타나 있으며, 이전에 NASA의 찬드라 X선 망원경으로 촬영된, 비방사성 물질로부터 분출되는 저에너지 X선은 빨간색, 노란색, 초록색으로 나타나 있다. 이 장면은 초신성 폭발에 의해 쓸려나온 별의 잔해인 카시오페이아 A를 보다 완벽하게 보여주고 있는데 이 초신성 폭발의 빛은 350년전 지구에 도착하였으며 이 빛이 나타났을 때는 하늘에 갑자기 새로운 빛이 나타난 것처럼 보였을 것이다. 이 초신성폭발 잔해는 지구로부터 ..

우주적 대격변의 여파인 초신성 잔해 카시오페이아 A (Cas A)는 11,000광년 거리만큼 떨어져 있다. 거대한 별의 최후로부터 발생한 Cas A의 빛이 지구에 닿은 것은 330년 전이다. 사진 중심 부근에 위치하고 있는 이 대폭발의 잔해구름은 현재 15광년에 걸쳐 뻗어 있으며 여전히 팽창을 계속하고 있다. 이 사진은 별들이 가득 들어찬 배경을 촬영한 컬러 데이터와 지구를 공전중인 NuSTAR X선 망원경이 광자 에너지를 감지하여 촬영한 희미한 필라멘트 사진을 합성한 것이다. 충격파에 의해 팽창이 계속되고 있는 외곽 고리의 파편을 따라 푸른색으로 보이는 X선 데이터는 인위적으로 색을 더해 처리한 것이며 이곳에서 방출하고 있는 에너지는 일반 광자 에너지의 1만배에 육박하고 있다. 출처 : NASA - 오..