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[매니아]

우주의 신비 / 성단 성운



Credit & Copyright: Giovanni Benintende
크고 아름다운 나선 은하인 M81은 북쪽 별자리인 큰곰자리 안에 위치한다.
지구에서 바라본 하늘에서 가장 밝은 은하들 중 하나인 M81은, 오늘날 두 번째로 밝게
보이는 초신성이 위치하는 곳이기도 하다. 매우 자세한 이 사진에서 M81의 밝은 노란색의
핵과 푸른 나선팔, 은하수와 견줄 만한 스케일의 멋진 우주적 먼지선(cosmic dust lane)
이 잘 드러나 있다. 인상적인 먼지선은 사실 은하 중심의 아래와 오른쪽, 그리고 원반을
곧장 가로지르고 있는데, 이는 M81의 다른 나선상의 두드러진 특징들과 대비된다.
이렇듯 특이한 먼지선은 M81과 그것의 작은 동반 은하인 M82와의 가까운 만남에 의해
만들어진 것이다. M81 (NGC 3031로도 알려져 있다) 의 다양한 별들에 대한 정밀한 조사덕에
외부 은하의 가장 정확한 거리를 알게 되었는데, 그 거리는 1180만 광년이다.


Credit & Copyright: Don Goldman
초승달 성운이라고도 알려진 NGC 6888은 지름이 약 25광년인, 중앙의 밝고 거대한
별로부터 바람에 의해 떨어져 나온 우주의 거품이다. 백조자리의 성간 기체 구름과
별들이 풍부한 우주공간을 찍은 이 재미있는 사진 가운데쯤의 NGC 6888은 지구로부터
약 5천 광년 떨어져 있다. 세 가지의 색으로 조합한 이 사진은, 구름들의 원자로부터의
빛을 전달하는 협대역 필터를 통해 노출시켜서 얻은 것이다.
수소 (H)는 녹색으로, 황 (S) 은 적색으로, 산소(O) 는 청색으로 보인다.
NGC 6888 중앙의 별은 Wolf-Rayet star (WR 136) 으로 분류하고, 매 10,000 년동안
우리 태양과 맞먹는 질량의 바깥 껍질을 뿜어내며 강력한 성간 바람을 형성한다.
이 별은 엄청난 속도로 연료를 태우다가, 최후의 장대한 초신성 폭발을 통해
삶을 마감하게 된다.


Credit: Digitized Sky Survey, ESA/ESO/NASA FITS Liberator Color
Composite: Davide De Martin (Skyfactory)
희미한 초신성 잔해 Simeis 147를 찍은 자세한 이 사진에서 뒤엉킨 필라멘트를 따라가다
보면 길을 잃기 쉽다. 황소자리 쪽으로 그것은 거의 3도 (6개의 보름달 크기) 정도
펼쳐져 있으며,폭은 150광년이고 3,000 광년 떨어져 있다고 예상된다.
이 사진은 National Geographic Palomar Observatory Sky Survey에서 Samuel Oschin
48인치 망원경으로 찍은 66개의 청색, 적색 계열 사진을 조합한 것이다.
이 사진은 보름달의 약 70배 가량 되는 지역을 포함한다. 이 초신성 잔해는 명백히
약 10만년 되었다. (거대 성간 폭발로 인한 빛이 지구에 10만년 전에 도착했다)
하지만 이 잔해는 그저 결과물 만은 아니다. 원래 별의 중심부의 잔여물 전부인 회전하는
중성자별 (다시 말하면 펄사) 뒤에 우주적 대재앙 또한 남겨져 있다.



Credit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT), Hawaiian Starlight, CFHT
사진의 구상 성운 M22는 10만 개 이상의 항성을 포함하고 있다. 이 별들은 같이 형성되었고
중력에 의해 묶여 있다. 별들은 성운의 중심을 공전하고, 성운은 우리 은하계의 중심을
공전한다. 지금까지 약 140개의 구상 성운들이 은하계 중심부 주위 할로에 존재한다고
알려져 있다. 지구에서 바라본 구상 성단들은 구면에 분포되어 있지 않은 것처럼 보이고
이 사실은 우리 태양이 우리 은하계의 중심이 아니라는 것을 증명하는 중요한 점이다.
구상 성운들은 매우 오래되었다. 나이를 알아낼 수 있는 확실한 방법이 있는데,
이 방법을 사용하면 우리 우주의 나이는 약 137억 년이라고 계산된다.


Credit: UVOT Team, Swift, NASA
템플 1 혜성이 NASA의 딥 임팩트 우주선의 충돌 탐사선과 7월 4일 오전 1시 52분 (EDT)
에 충돌할 예정이다. 충돌 탐사선의 카메라와 접근하는 우주선이, 혜성핵 표면에
크레이터를 만들 것으로 기대되는 이 사건을 자세히 찍을 것이다.
물론, 먼 우주의 감마선 폭발을 감지하기 위해 보통 사용되는 스위프트 인공 위성의
장비를 포함하여, 지구상에 있는,혹은 지구를 선회하는 망원경들 역시 그 사건을 관측할
것이다. 스위프트 인공 위성의 자외선 망원경은 6월 29일에 템플 1 혜성의 이 사진을
찍었다. 이 사진이 그 혜성을 중심적으로 나타냈기 때문에, 배경 별들은 짧은 줄 모양
으로 나타나 있다. 충돌을 지켜보고 싶은가?
이 사건을 역사에 기록하는 매체들과, 작은 망원경으로
그 혜성을 볼 수 있는 가능성은 딥 임팩트 웹사이트에서 찾아볼 수 있다.
Kitt Peak 국립 관측소의 업데이트되는 사진들 역시 이용 가능하다.


Credit: NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA);
Acknowledgment: Y.-H. Chu & R. M. Williams (UIUC)
이 초신성이 무엇을 남겼나? 최소한 2,000년 전에, 대 마젤란 운 (LMC) 에서 있었던
거대 별 폭발로 인한 빛이 지구에 처음 도달했다. LMC는 우리 은하와 가까운 이웃 은하계
이다. 지금은, 폭발의 격분하던 모습도 주위 가스 구름들이 없어지거나 옮겨지고 상대적
으로 고밀도의 가스와 먼지 무리들을 남김으로써 사라지고 있다.
남아 있는 것은 LMC의 가장 큰 초신성 잔해 중 하나인 N63A이다.
현존하는 고밀도의 무리들은 스스로 압축되어 왔으며 새로운 별들을 형성하기 위해
압축을 계속할 것 같다. 생겨나는 별들 중 몇몇은 초신성의 형태로 폭발함으로써 주기는
계속될 것이다. 이 사진은, N63A 안에 잔존하는 가스와 먼지의 무리들 중 하나를 허블
우주 망원경이 찍은 것이다. N63A의 지름은 약 25광년이고, 지구에서 황새치자리
(남쪽 별자리) 방향으로 약 150,000 광년 떨어져 있다.


Credit: N. Gehrels, D. Macomb, D. Bertsch, D. Thompson, R. Hartman (GSFC), EGRET, NASA
감마선은, 가시광선 광자보다 수백만 배 혹은 그 이상의 에너지를 갖고 있는, 빛의
가장 강력한 형태이다. 만약 여러분이 감마선을 볼 수 있다면, 고요한 별들이 수놓아져
있는 익숙한 하늘의 풍경은 아마 현대 천체물리학에 알려져 있거나 몇몇은 알려져 있지
않은 기괴한 천체들로 대체될 것이다. Compton 감마선 관측기구에 탑재된 EGRET 장비가
1990년대에 하늘을 관측했을 때, 그것은 고에너지 감마선을 방출하는 271개의 천체들을
분류했다. 연구자들은 그것들 중 몇몇을 색다른 블랙홀이나 중성자별, 그리고 멀리
떨어진 거리에서 밝게 빛나는 은하계들로 생각했다. 하지만 분류된 천체들 중 170개
(하늘 전체를 찍은 이 사진에 나타나 있다) 는 아직 미확인된 상태이다.
감마선 영역으로 찍은 이 신비로운 지도에 있는 많은 선원 (線源) 들은 이미 감마선원이라
밝혀진 것들이며, 단지 감추어져 있었거나 너무 흐려서 발견하지 못한 것이다.


Credit: P. Challis, R. Kirshner (CfA), and B. Sugerman (STScI), NASA
1987년 2월에, 초신성 SN1987A 폭발로 인한 가장 밝은 빛이 지구에 도달했다.
허블 우주 망원경의 조사를 위한 확장 카메라 (Advanced Camera for Surveys) 로
2003년 11월에 찍은 이 사진은 폭발 후 16년 동안의 지역을 보여준다.
이 스냅 사진은, 초신성 폭발로 인한 파장이, 이미 존재하던 1광년 두께의 물질 고리에
충격을 주었고, 발생 초기의 중앙 초신성 잔해가 확장을 계속하도록 한다.
우주 목걸이의 진주와 같이, 밝은 열점은 폭발 파장이 물질들을 수백만℃까지 가열하여
1990년대 중반에 관측이 가능해짐에 따라 나타났고 그 때 이후로 천문학자들이
스펙트럼을 관측해 왔다. 초신성 SN1987A은, 170,000광년정도 떨어진 이웃 은하계인
대 마젤란 성운에 있다. 이 폭발 (질량이 태양보다 약 20배 더 나가는 별의 중심부
충돌과 폭발) 은 1987년 2월부터 170,000년 전에 일어났다는 의미를 가지고 있다.


Credit: S. Vaughan, R. Willingale (U. Leicester) et al., XMM,ESA
왜 X선 고리가 감마선 폭발에서 나타날까? 해답은 놀랍게도 폭발 자체에 있다기보다는
우리 은하계 안에 있는 먼지가 가득한 기체 층에 반사된 빛에 있다 할 수 있다.
GRB 031203은, 감마선이 우주 공간을 진행하여 지난 12월 3일에 태양계 안으로 복사
에너지가 들어온 엄청난 폭발이었다. GRB들은 대량의 X선 또한 방출할 수 있기 때문에,
밝은 X선 섬광은 감마선과 동시에 도착했을 것 같다.
이번 경우에는, X선은 또한 거의 3500광년 떨어진 두 덩어리의 우주먼지들 또한 튀겨서
특이한 반사를 만들었다. GRB에서 방출된 좀 더 긴 경로인 먼지 덩어리는 GRB 다음에
도착한 X선 반향이 XMM-뉴턴 망원경에 감지되었다.


Credit: B.J. Mochejska (CfA), J. Kaluzny (CAMK), 1m Swope Telescope
55번째 메시에 목록인 M55는, 약 100,000 개의 별들을 가진 거대하고 아름다운 구상
성단이다. 궁수자리 방향으로 20,000 광년밖에 떨어져 있지 않은 M55는, 지구에서
관측하기에 보름달의 3분의 2 크기에 이른다. M55와 같은 구상 성단은, 은하면에서
발견되는 별들의 무리보다 훨씬 오래된 것으로 알려진 별들로 뭉쳐진 채로 우리 은하의
혜일로 부분을 떠돈다. 구상 성단을 자세히 연구하는 천문학자들은 성단의 나이와 거리를
정확히 측정할 수 있다. 결국 그 결과는 우주의 나이를 나타낼 것이다.
(우주 안 별들의 나이보다는 우주의 나이가 더 많을 것이므로) 그리고 천문학적 거리
사다리의 중요한 가로장을 제공할 것이다.


Credit & Copyright: Stefan Seip
오리온 대성운은 화려한 곳이다. 맨눈으로도 볼 수 있는 이것은 오리온 자리의
작은 솜털 조각 모양으로 보인다. 이 사진과 같이 긴 노출과 디지털 샤픈한 사진들은
그러나, 오리온 성운이 젊은 별들과 뜨거운 가스, 그리고 어두운 먼지로 바쁜 이웃이라는
것을 보여준다. 오리온 성운 (M42) 의 대부분 힘은 트라페지움 (오리온 성운 안의 가장
밝은 4개의 별들) 이다. 보이는 필라멘트 구조의 대부분은 사실 충격파들 (빠르게
움직이는 물질이 느리게 움직이는 가스를 만나는 전선) 이다.
오리온 성운의 지름은 약 40광년이고, 태양계와 같은 나선팔에 존재하며,
태양으로부터 약 1500광년 떨어져 있다.


Credit & Copyright: Chris Sauer
NGC 281은 활발한 별 탄생 지역이다. 두드러진 특징으로는 작은 산개 성단, 여기저기
붉게 타오르는 발광 성운, 기체와 먼지로 인해 생긴 흐릿한 선들, 그리고 아직 별들이
생성되고 있을 밀도 높은 기체와 먼지 덩어리를 들 수 있겠다. 중심부 주위의 산개
성단 IC 1590은 불과 몇백만 년 전에 만들어졌다. 이 성단의 가장 밝은 별은 사실 쌍성
체계이며, 그 빛은 성운의 기체들이 쉽게 이온화될 수 있도록 도와주기 때문에,
전체적으로 붉은 빛을 띤다. 왼쪽에 보이는 먼지들은 어쩌면 미래에 탄생될 별의 고향이
될지 모른다. 이 사진에서 특별히 인상적인 것은, 밝은 성운과 대비되는 어두운 복(Bok)
소구체들이다. NGC 281은 지구로부터 약 1만 광년 떨어져 있다.


Credit: C. R. O'Dell, (Vanderbilt) et al. ESA, NASA
하나의 별이 어떻게 나사 성운 (Helix nebula) 을 만들었을까? 나사 성운과 같은 행성상
성운은, 태양과 같은 별들이 삶을 끝내는 방법에 대한 단서를 갖고 있을 가능성이 높기
때문에 중요하다. 그러나, 지구를 공전하는 허블 우주 망원경과, 칠레에 있는 4m
블랑코 (Blanco) 망원경에 의한 최근 관측에 의하면, 나사 성운은 간단한 나선 모양이
아니다. 오히려 그것은, 원호 (arc) 들과 충격 (shock) 들, 그리고 잘 이해되지 않는
특징들 뿐 아니라 거의 수직인 두 개의 원반도 포함한다. 또, 많은 충격적인 기하학적
대칭도 있다. 어떻게 태양과 같은 별 하나가 아름답지만 기하학적으로 복잡한 것을
만들었는지는 연구 화제이다. 지구로부터 가장 가까이 있는 행성상 성운인 나사 성운은,
물병자리 방향으로 약 700 광년밖에 떨어져 있지 않고, 크기는 약 3 광년이다.


Credit: J. Rho (SSC/Caltech), JPL-Caltech, NASA
M20이라고도 알려진 삼엽성운은, 성운이 많은 별자리인 궁수자리에서 작은 망원경으로도
찾아볼 수 있다. 가시광선으로 찍은 사진에는 어두운 먼지들에 의해 세 개로 나뉘어
보이며, 자외선으로 찍은 이 사진에는 새로 태어난 별들과 반짝이는 기체 필라멘트들도
보인다. 이 인공 색조 사진은 스피처 우주 망원경으로 찍은 것이다. 천문학자들은,
먼지와 빛나는 구름들로 가려져 있을지 모르는 새로 태어난 별들과 태어나려고
하는 별들의 갯수를 세기 위해 스피처 자외선 사진 자료를 사용해 왔다. 이 사진에서
보이는 삼엽성운의 지름은 약 30 광년이고, 지구로부터 약 5,500 광년밖에 떨어져 있지 않다.


Credit & Copyright: T. Rector (U. Alaska Anchorage), Gemini Obs., AURA, NSF
여러분은 이 사진의 왼쪽에 있는 별들의 무리는 오른쪽의 가스 구름에서 형성된 것이라
추측할 수도 있다.하지만 그것은 어쩌면 사실이 아니다. NGC 2467 안의 많은 별들을
관측한 결과 그것들은, 성운을 활발하게 하는 인접한 산개 성단이라기보다는,
서로 다른 거리의 연관되어 있지 않은 별들이 겹쳐서 보이는 것이다.
그럼에도 불구하고 이 사진은 별 형성의 다양한 단계를 잘 보여 준다.
왼쪽에 떨어져 있는 별들은 이미 형성이 완료되었고 그들의 모태 성운은 이미 흩어졌다.
왼쪽 아래에는, 주위의 모태 가스에서 막 벗어나는 매우 젊은 별들이 있다.
오른쪽에는, 새로 형성된 많은 밝은 별들로부터 뿜어져 나오는 에너지가 소멸하면서
타오르는 밝은 가스의 벽이 있다. 가운데 쪽으로, 새로운 별들을 만들고 있음에
틀림없을 성운의 일부를 가리는 어두운 먼지의 띠가 보인다.
칠레 Cerro Pachon의 산꼭대기에 자리한 8m짜리 Gemini South Telescope로
이 사진을 찍었다. NGC 2467은 남쪽의 별자리인 고물 자리 방향으로,
많은 별들이 약 17,000 광년 떨어져 있다.


Credit & Copyright: Richard Crisp (narrowbandimaging.com)
장미 성운에 다른 이름을 붙여도 어울릴까? 흥미 없는 NGC 2237이라는 이름으로는
이 꽃같은 발광 성운의 모습을 나타내기 어려운 것 같다. 이 성운 안에는 NGC 2244로
분류되는 밝고 젊은 별들의 산개 성운이 있다. 이 별들은 약 4백만 년 전에 성운
물질로부터 생겨났고 그것들의 항성풍은 티끌과 뜨거운 기체 층에 의해 고립된 성운
중심부 구멍을 명확하게 한다. 뜨거운 별들의 무리에서 나오는 자외선으로 인해 주위의
성운이 탄다. 장미 성운의 지름은 약 100광년이고, 지구로부터 약 5000광년 떨어져 있으며
외뿔소자리 방향으로 작은 망원경으로도 관측할 수 있다.


Credit: NASA, ESA, J. Hester (ASU)
성간 바람과 방사에 의해 조각된 이 환상적이고 물결치듯하는 것은, 성운이 많은
궁수자리 방향으로 약 5,500 광년 떨어져 있고, M17 오메가 성운으로 알려진 별 탄생
지역 안에 존재한다. 빽빽하게 들어찬 냉각된 가스와 먼지들 속의 덩어리진 것들은,
이 사진 왼쪽 위 방향으로 존재하는 별들 (사진에서는 보이지 않음) 의 빛을 받은 것이며
앞으로의 별 탄생 지역임을 나타내는 것일 수 있다. 주위 뜨거운 물질들이 이루고 있는
옅은 구름의 색깔은 M17의 화학적 구성을 암시한다. 녹색으로 타오르는 부분은 수소가
풍부하다는 것을 나타내며, 붉은빛은 황, 파란빛은 산소 원자를 각각 나타낸다.
이 사진이 나타내는 지역의 폭은 약 3광년이며, 허블 우주 망원경의 우주 탐사 13년째
발표되었다.


Credit: Y. Naz?(Univ. Li?e), Y.-H. Chu (Univ. Illinois), ESA, NASA
뜨거운 젊은 별로부터의 빠르고 강력한 바람이, 수소 가스의 밝은 필라멘트의 끝부분에
달려있는 이 멋진 방울 모양의 성운을 만들어 냈다. N44F로 분류된 이 바람에 불린
방울은 이 허블 우주 망원경 사진의 왼쪽에 보인다. N44F는 대 마젤란운에 있는 N44
발광 성운 복합체의 북쪽 끝자락에 놓여 있으며, 약 160,000 광년 떨어져 있다.
밝고 푸른 젊은 별 자신은 이 방울 중앙에서 약간 아래쪽에 놓여 있다.
방울 내부를 찍은 허블 사진은, N44F의 뜨거운 중심 별을 향해 정렬된 먼지 기둥을
포함하는 극적인 구조를 드러내고 있다. 우리 은하계 안의 별 양성 지역에 있는 먼지
기둥을 생각나게 하는 이들은, 그들의 꼭대기에 젊은 별들을 가지고 있을지 모른다.
둘러싸고 있는 가스와 먼지 쪽으로 초속 12km의 속도로 확장하고 있는 N44F의 지름은 약 35광년이다.


Credit & Copyright: Canada-France-Hawaii Telescope,J.-C. Cuillandre (CFHT),Coelum
별들은 석호 성운 (Lagoon Nebula) 의 가스 및 먼지와 싸우고 있지만 사진 작가들은
이기고 있다. M8로도 알려진 이 멋진 성운은 궁수자리 방향에서 쌍안경 없이도 볼수있다.
강력히 진행되는 별 생성은 색깔을 만들 뿐 아니라 혼란도 야기한다. 성간 수소 가스와
충돌하는 고에너지의 별빛에 의해 가스는 붉게 타오른다. M8을 장식하는 검은 먼지
필라멘트는 식은 거성들의 대기와 초신성 폭발 잔해로 이루어져 있다. CFHT가 석호 성운
일부분을 찍은 이 사진은 수소에 의해 방출된 빛 (빨간색) 과, 산소에 의해 방출된 빛
(녹색) 으로 이루어져 있다. 오늘 우리가 보는 M8로부터의 빛은 약 5000년전에
발생한 것이다. M8의 사진에 찍힌 부분을 빛이 가로지르려면 약 50년이 걸린다.


Credit & Copyright: Richard Crisp
수백 광년 흩어져 있는 발광 성운 IC 1396은 뜨거운 우주먼지와 어두운 먼지구름을
뒤섞는다. 지구에서 약 3,000광년밖에 떨어지지 않은 이 지역에서는 별들이 형성 중이다
이 지역에서 특히 다채로운 부분은 협대역 필터를 통해 찍은 디지털 사진들을
조합한 것이다. 그 필터들은 사실 대부분 영역의 빛을 막지만, 성운에서 특정 원자가
타오를 때 내는 빛의 파장을 통과시킨다. 사실 여기에 사용된 색채 설계는 IC 1396에서의
방사에 일조하는 몇몇 원소들의 추적을 쉽게 해주고 있다. 황 원자에 의한 방사는
붉은 색으로, 수소는 녹색, 그리고 산소는 파란색으로 나타나 있다. 아름답고 쓸모있는
이 결과는 여전히 육안으로 보는 것과 많이 다르다.


Credit: J. Hester & P. Scowen (ASU), HST, NASA
"EGGs"라 알려진 별 탄생 지역은 독수리 성운 (M16) 안에 있는 먼지와 가스의 거대한
기둥 끝자락에 잘 드러나 있다. 기화하는 가스 소구체들의 약어인 EGGs는, 부서져서
중력적으로 붕괴되어 별을 형성하는 분자 수소 가스가 대부분인 밀도 높은 지역이다.
가장 뜨겁고 가장 밝은 이 새로 탄생한 별들로부터의 빛은 기둥 가장자리를 뜨겁게 하여
또다른 가스의 증발을 초래함으로써 더 많은 EGG들과 젊은 별들을 나타나게 한다.
이 사진은, 허블 우주 망원경에 탑재되어 있는 Wide Field and Planetary Camera가
찍은 것이다.


Credit: H. Bond et al., Hubble Heritage Team (STScI / AURA),NASA
토성의 고리를 제외하면 고리 성운(M57)은 아마 가장 유명한 띠일 것이다.
이 행성상 성운의 간단하고 우아한 모습은 원근감 때문일 것이라 생각되고 있다 -
지구에서는, 죽어가는 중심부의 별이 뿜어낸 원통형의 가스 구름을 수직으로 보는
꼴이 된다. 허블 상속 프로젝트의 천문학자들은, 성간 가스 구름의 온도를 나타내도록
자연스럽게 나타나는 색을 사용한 허블 우주 망원경 관측으로 이 선명한 사진을
만들어냈다. 활발한 중심부 별 근처의 뜨거운 가스는 푸른빛을 띠고, 바깥으로 갈수록
온도가 낮아지는 가스는 점차적으로 녹색, 노란색을 띠며,가장 바깥쪽의 가장 저온의
가스는 붉은빛을 띤다. 어둡고 늘어나 있는 구조들도 성운 가장자리에서 볼 수 있다.
고리 성운의 지름은 1광년가량 되고, 거문고자리 방향으로 2000 광년 떨어져 있다.


Credit & Copyright: WFI, MPG/ESO 2.2-m Telescope, La Silla,ESO
근처의 거대한 별 탄생 지역인 오리온 대성운은 모든 천문학적 성운들 중 아마 틀림없이
가장 유명할 것이다. M42로도 알려져 있는 오리온 성운은, 수소와 산소 그리고 황에 의해
방출되는 세 개의 정확한 색깔이 첨가된 청색 필터와, 자외선으로 보면 이 사진과 같이
보인다. 사다리꼴이라고도 알려진 산개성단을 가지고 있는 것 외에도 오리온 성운은
많은 별 양성소를 가지고 있다. 이 양성소들은 타오르는 가스와 뜨거운 젊은 별들,
프로필기 그리고 빠른 속도로 물질을 내뿜는 성간 제트 기류도 포함한다.
이 사진에서 볼 수 있는 많은 필라멘트 구조들은 사실 충격파 (빠른 속도로 움직이는
물질들이 느리게 움직이는 가스를 만나는 전선) 이다.
오리온 성운은 약 40광년 크기이고, 우리 은하계 안의 우리 태양과
같은 나선팔에 속해 있으며, 태양으로부터 1500광년 떨어져 있다.


Credit: Adam Block (KPNO Visitor Program), NOAO, AURA, NSF
Rho Ophiuchi (오피유키) 구름의 여러 화려한 색깔은 그곳에서 일어나는 많은 과정들을
강조해서 보여준다. 파랑 지역은 주로 반사된 빛에 의해 빛난다. Rho Ophiuchi 별과
주위 별들로부터의 파란 빛은 붉은 빛보다 더 밝게 빛난다.
지구의 낮 하늘은 같은 이유로 푸르게 보인다. 붉거나 노란빛인 지역은, 주로 성운의
원자 분자 가스의 방출에 의해 빛난다. 근처 별들로부터의 빛 (이 성운의 경우 밝은
별인 안타레스)은 가스로부터 전자를 떼어내는데, 전자가 가스와 만날 때 밝게 빛난다.
어두운 지역은 초기 성간 대기에서 유래한 먼지 입자들 때문에, 그것들 뒤에서 방출된
빛이 잘 가려져서 검게 보인다. 왼쪽 아래에서 멀리 보이는 구상 성단인 M4의 앞에
있는 Rho Ophiuchi 항성 집단은, 전파에서 감마선에 이르기까지 모든 파장의 빛을
방출하기 때문에 사람이 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 다채롭다.


Credit & Copyright: Loke Kun Tan (StarryScapes)
은하수의 가장 밝은 부분들 중 한 곳에, 아주 이상한 일이 벌어지는 한 성운이 있다.
용골자리의 거대 성운으로 알려진 NGC 3372는 거대한 별들의 고향이고 변화하는 성운이다
이 성운에 있는 가장 강력한 별인 용골자리 η (eta)별은 1830년대의 하늘에서 가장
밝은 별들 중 하나였지만, 이후 급히 희미해졌다. 사진 가운데쯤 보이는 열쇠 구멍
성운에는 알려진 가장 거대한 몇몇 별들이 있고, 모양도 변해 왔다.
용골자리 성운의 지름은 약 300 광년 이상이고 용골자리 쪽으로 약 7000 광년 떨어져 있다
이 사진은 칠레 알코휴아즈의 La Frontera에서 ?은 것이다.
지난 10년 사이에 밝게 타오르고 있는 용골자리 η별은 앞으로 천 년 안에
거대한 초신성 폭발을 일으킬지 모른다.


Credit: H. Van Winckel (KU Leuven), M. Cohen (UC Berkeley), H.
Bond (STScI). T. Gull (GSFC), ESA, NASA
확실히 X자 모양이고 사다리와 같은 가로장들은 허블 우주 망원경이 붉은 직사각형
성운 (Red Rectangle Nebula)을 찍은 사진에 나타나고 있다. 먼지 구름은
원래 강력한 자외선 복사원으로 알려져 왔고 지금은 늙어 가는 중심부의 별로부터의
냉각된 유출로 인해 형성된 얼음 먼지 입자들과 탄화수소 분자들이 있다고 여겨진다
그렇다면, 왜 이것은 커다란 X자형으로 보일까? 그럴듯한 설명에 의하면, 중심부의 별
(사실 가까이 있는 두 개의 별들) 은, 구형이었을 유출물들을 압축시켜 끝 부분이 눌린
원뿔 모양으로 만든 두꺼운 먼지 원환체로 뒤덮여 있다.
우리가 그 원환체의 가장자리만을 보기 때문에, 원뿔 모양의 외곽이 X자 모양을 하고
있는 것처럼 보이는 것이다. 뚜렷한 가로장들로 보아 유출은 계속적으로 일어나지 않고
있음을 짐작할 수 있다. 외뿔소자리 방향으로 약 2,300 광년 떨어져 있는 붉은 직사각형
성운은 앞으로 몇 천 년 동안 중심부의 냉각된 별이 뜨거운 백색 왜성로 될 때 눈부시게
아름다운 행성상 성운으로 바뀔 것이다. 이 섬세한 허블 망원경 사진의 실제 폭은
붉은 직사각형 성운까지 거리의 약 1/3 밖에 되지 않는다.


Credit: A. Marston (ESTEC/ESA) et al., JPL, Caltech, NASA
보통 숨겨져 있는 거대한 분자 구름이며 별 탄생 지역인 DR21이 지금까지 기록 중
가장 질량이 큰 별들 중 몇몇을 만들고 있는 것이 발견되었다. 스피처 우주망원경의
자외선 어레이 카메라는 지난해 중간 자외선 모드를 사용하여 이 사진을 찍었다.
이 구름은 밀집한 성간 티끌로 인해 가시광선으로는 볼 수 없다.
이 사진에서 주목할 만한 것은 거대한 방울 모양의 것과, 티끌과 가스의 복합체들,
그리고 질량이 매우 큰 별들이다. 자외선으로 본 필라멘트들은 사실 PAH들로 알려진
유기 화합물들에 의해 타오른다. 복잡한 모양들은 성간 바람과 복사 에너지, 자기장과
중력장에 의한 복잡한 상호 작용에 의한 산물이다.
사진의 양 끝간 거리는 약 75 광년이고 시그너스 자리 쪽으로 약 6,000 광년떨어져 있다


Credit & Copyright: Heidi Schweiker, WIYN, NOAO, AURA,NSF
인간이 인지할 수 있는 한계 지역 부근에 있는 것은 북쪽 하늘의 거대한 산개성단들 중
하나를 포함하는 그림같은 별 집단이다.
각크기가 달보다 더 큰 M39의 상대적으로 적은 별들은 시그너스 자리 쪽으로 약 800 광년
거리밖에 되지 않는 곳에 있다. M39를 찍은 이 사진은 미국 애리조나 주의 Kitt Peak에
있는 WIYN 망원경으로 찍은 33개의 사진들을 조합한 것이다. M39 안의 별들의 나이는
모두 우리 태양의 나이인 50억 살보다 훨씬 젊은 약 3억 살이다.
산개성단들을 구성하는 별들은 구상성단의 별들보다 젊고 갯수가 적다.
또 산개성단들은 구상성단과는 달리 보통 우리 은하면에 한정되어 있다.


Credit & Copyright: Brian Lula
별들과 가스의 우주적 바다를 표류하는 것처럼 보이는 이 우아한 것은 NGC 7635라
분류되는 방울 성운이다. 이 사진에서 방울 성운은 약 11,000 광년 떨어져 있는 충격을
받아 타오르는 가스들의 더 큰 복합체인 아름다운 카시오페이아 자리의 중앙에 존재한다
NGC 7635는 방울 성운 가장자리에 보이는 가장 밝은 별에서 불려 온 진짜 행성간
방울이다. 이 방울은 주위 물질에 의해 어쩔 수 없이 확장되었다.
만약 직경 약 10 광년의 방울 성운 중심이 우리 태양이었다면, 태양의 가장 가까운 별인
알파 센타우리 별도 방울 성운 안에 포함되었을 것이다. 이 멋진 사진은, 흥분된 수소
원자에서 방출되는 붉은 빛을 기록할 목적의 협대역 필터와, 광대역 필터를 사용하여
찍은 망원경 사진들을 합성한 것이다.


Credit & Copyright: Russell Croman
좋은 망원경으로도 여러분은 이런 광경을 볼 수는 없을 것이다.
하지만 이것은 잘 알려진 오리온 성운으로, 거대한 별 탄생 지역이다.
이 사진은 다른 영역의 빛 (희박한 성운 기체에서 타오르는 황, 산소, 수소 원자에서
나온 빛) 을 기록하기 위한 세 개의 독립적인 필터를 사용하여 찍은 것이다.
그런 낮은 밀도에서 황과 수소 원자는 적색을 방출하고 산소 원자는 녹색을 방출한다.
다른 천문학적 성운에서도 마찬가지로 사용되었던 최종적인 사진에서, 황은 적색, 산소는
녹색, 수소는 청색으로 보인다. 이 결과물은 육안으로 보는 것과 매우 다르지만 아름답고
근처 별 탄생 지역에 있는 원소들과 상태를 추적할 수 있게 해 주기 때문에
과학적으로 가치가 있다.


Credit & Copyright: Canada-France-Hawaii Telescope, J.-C. Cuillandre (CFHT), Coelum
오리온 성운으로 알려진 별 탄생 지역과 같이 상상을 불러일으키는 광경도 드물다.
오리온 성운의 타오르는 기체는 1500광년밖에 떨어져 있지 않은 거대한 성간 분자
구름의 가장자리에 있는 뜨거운 젊은 별들을 둘러싸고 있다.
오리온자리에 있는 거대한 성운은 세 개의 별로 이루어진 오리온의 벨트의 바로 왼쪽
아래에서 맨눈으로 볼 수 있다. 하와이의 휴화산 꼭대기에 있는 3.6m짜리 캐나다-프랑스-
하와이 망원경으로 찍은 이 사진은 오리온자리의 상세한 정보를 눈부시게 보여준다.
복잡한 성운에 묻힌 것들은 오리온의 심장 부분의 사다리꼴을 이루는 밝은 별들과 중앙을
가로 지르는 얻운 먼지의 광범위한 길, 널리 붉게 타오르는 수소 기체, 그리고 새로
태어난 별들을 반사하는 엷고 푸른 먼지들이다. 말머리성운을 포함하는 오리온 성운의
전체 복합체는 앞으로 100,000년에 걸쳐 서서히 흩어질 것이다.


Credit: V. Gorjian(JPL) et al., JPL, Caltech, NASA
스피처 우주 망원경에 장착되어 있으며, 이웃 은하계인 대 마젤란 성운에 있는 성운을
관측하는 자외선 카메라가 새로 태어난 별들로 가득 찬 별 양성소 Henize 206을 찍었다.
이 인공색 자외선 사진에서 별들은 먼지와 가스의 소용돌이 안에 있는 흰 점으로 나타난다
사진 윗부분에는 광범위한 초신성 잔해 (질량이 큰 별의 마지막 폭발로 인해 팽창하는
파편들) 를 알려주는 원호를 볼 수 있다. 과거 초신성을 추정한 결과, 별의 죽음에 의한
충격파 자체가 Henize 206 안의 가스와 먼지를 압축시키면서 새로운 세대의 별을
형성하는 것 같다. 대 마젤란 성운 (약 1630,000 광년 떨어져 있다) 거리의 천체를 찍은
이 사진은 폭이 약 1,000 광년이다.


Credit: Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Y. Chu (UIUC) et al., NASA
초신성 폭발로 인해 흩어진 잔해는 이 허블 우주 망원경 사진에서처럼 하늘을 이렇게
화려하게 장식한다. N49로 분류되는 이 충격받은 기체의 타오르는 필라멘트는 우리 이웃
은하계인 대 마젤란 성운에 있으며, 크기는 약 30광년에 이른다. 폭발하는 별에서 나온
빛이 지구에 최초로 도달했을 때는 수천 년 전이지만, N49는 또다른 강력한 폭발인데,
이는 단지 25년 전인 1979년 3월 5일에 발견된 매우 강렬한 감마선 폭발이다.
그날은, 연구자들을 별들의 진귀한 새 부류에 대한 이해를 하게끔 해준 천체물리학적
흥미진진한 여행의 시작이었다. 3월 5일 사건의 근원은 지금 강한 자기장을 가진
중성자별 (매우 자화되었고 빠르게 회전하는 중성자별도 또한 초신성 잔해 N49를 만든
고대의 별 폭발로 인해 생겼다) 의 결과라고 생각된다.
그 중성자별은 초당 1,200 km 이상의 속도로 초신성 잔해를 돌진중이다.


Credit: ACS Science & Engineering Team
오메가 성운이라고 알려진 먼지 분자 기체들과 어두운 구름 깊은 곳에서 별들은 탄생을
계속한다. 허블 우주 망원경의 탐사를 위한 확장 카메라로 찍은 이 사진에는 잘 알려진
별 형성 지역이 자세하게 나타나 있다. 오메가 성운의 중심부를 장식하고 있는 어두운
먼지 필라멘트들은 식은 거대 항성들의 대기와 초신성 폭발로 인한 잔해로 만들어졌다.
붉고 푸른 색은 근처 거대 항성의 복사열에 의해 가열되어 타오르고 있는 기체에 의해
나타난다. 반짝이는 것들은 우리 태양보다 100배 이상 밝은 젊은 별들이다.
어두운 부분에는 더 젊은 체계가 있는데, 이는 항성들과 행성들을 형성하기 위해
뭉치고 있는 기체와 먼지 구름들이다. 오메가 성운은 궁수자리 쪽으로 약 5000광년
떨어져 있다. 이 사진에 표시된 지역의 지름은 우리 태양계 지름의 약 3000배 크다.


Credit: B. Balick (U. Washington) et al., WFPC2, HST, NASA
별들의 작품은 별들이 죽은 후에 더 높게 평가받는가? 사실, 별들은 그들이 죽을 때
가장 아름다운 모습을 만든다. 우리 태양이나 이 사진에서처럼 M2-9와 비슷한 이러한
저질량 별들의 경우, 별들은 자신들의 외부 기체 껍질을 뜯어버림으로써 주계열성에서
백색왜성으로 바뀐다. 퍼져 나가는 기체는 종종, 수천 년 동안 점차 희미해지는 행성간
성운이라고 불리는 감동적인 장관을 연출한다. 2100광년 떨어진 나비 행성간 성운인
M2-9에는 이상하고 불완전한 꼬리를 암시하는 날개가 있다. 중심부의 가스 원반 안쪽에는
명왕성 궤도보다 10배 더 넓은 궤도를 두 별이 돌고 있다. 죽어가는 별의 껍질부분은
그 원반에서 방출되어 이 사진과 같은 두 개의 극(極)과 같은 모습을 만든다.
행성상 성운들을 만드는 물리학적 과정에 대해서는 아직 많은 것이 알려지지 않았다.

출처: 무한우주(http://user.chol.com)