스크랩 놀라운 우주...1000일의 기록

[주태백]

놀라운 우주...1000일의 기록

스피처우주망원경은 지난 2003년 발사된 적외선카메라(IRAC)를 탑재한 망원경이다. IRAC는 우주에 발사된 적외선 망원경 가운데 가장 큰 규모로서 일반 망원경으로 볼 수 없는 우주의 모습을 보여준다. 이 적외선 망원경으로만 볼 수 있는 것은 별을 탄생시키는 먼지인큐베이터, 갤럭시의 중심,그리고 커지는 별들간의 시스템이라고 美항공우주국(NASA· 나사)는 밝혔다.
 
이 망원경은 망원경의 열이 적외선 카메라 빛을 방해하지 않도록 액체헬륨냉매를 장착시켜 발사됐다. 에상대로 냉매는 점차 사라졌고 지난 2009년 사라졌다. 약 1천일 전의 일이다. 그러나 적외선카메라(IRAC)는 여전히 적외선센서없이 사진을 찍어 보내고 있다.
 
이 슬라이드쇼에서 우리는 지난 1,000일 동안 적외선카메라로 찍은 가장 아름답고 놀라운 우주를 보게 된다.
 
씨넷은 19일(현지시간) 나사로부터 입수한 이 놀라운 1000일 간의 우주의 기록가운데 추린 17장의 우주사진을 소개했다.
 
IRAC적외선카메라는 4개채널로 된 서로다른 검색기능을 가진 카메라로 형성돼 있다. 각각은 하나의 독특한 파장을ㅇ 측정한다. 이 카메라는 동시에 이미지를 포착하기 위해 3.6,4.5,5.8,8.0마이크론의 파장을 기록한다.
 
적절한 작동을 위해 액체헬륨이 스피처위성 적외선 카메라의 냉매로 작동하는데 이는 섭씨 268도인 기기를 냉각시켜 준다.
 
그러나 이제 액체헬륨이 날아가 버린 만큼 IRAC는 스피처위성의 4개 기기가운데 작동할 수 있는 유일한 기기가 됐다. 5.8마이크론과 8.0마이크론 검출기는 수년가 그래왔듯이 여전히 최고의 성능을 보여주고 있다. 이제 스피처위성의 따뜻한 임무가 시작됐다. 

▲'토네이도'라는 별명이 붙은 이 성단은 충격받은 분자수소로부터 빛이 방출돼 나왔다. 여기에 보이는 것은 녹색으로서 어린별에서 외부로 분출되는 물질의 제트류에 의해 발생하는 것으로 주변의 가스와 먼지에 충격파를 만들어낸다.

▲나사는 IRAC카메라가 유명한 오리온 성단내부에 많은 어린 별과 별의 형성활동을 시켜주는 수천개의 어린 원형별들을 포함하는, 여전히 생성중인 긴 필라멘트가 있다는 사실을 밝혀냈다고 설명했다.  

▲수소가 타는 수소핵융합의 긴 수명을 따라서 별들은 후기 상태로 변화하게 되는데 그 자세한 모습은 그들의 질량에 따라 달라지게 된다. 적외선카메라이미지의 나선성운의 중앙에는 거의 별이 보이지 않는다. 그러나 어떻게 이 나이 먹어가는 별이 어떻게 성간 성단을 만들어 가면서 물질을 그 주변의 우주에 뿜어내는지를 자세하게 보여준다. 

▲여기 보이는 소용돌이치는 먼지 구름과 새로 태어난 별들은 라군(석호)성단인데 메시어8, 또는 NGC6523으로도 알려져있다. 녹색은 탄소 기반의 먼지, 그리고 붉게 빛나는 부분은 가장 뜨거운 먼지다.   가시광선은 엄청난 질량을 가진, 어린별을 둘러싸고 있는 뜨거운 가스의 풀을 보여준다. 반면 중첩된 적외선 이미지는 이 가스너머의 먼지 가득한 곳을 보여주고 있는 것처럼 보인다.

▲실제로 이 적외선카메라는 중력이 거대한 가스구름을 빨아들이고 먼지를 모으면서 새로운 별의 형태를 만들어 갈 때 이 별의 형태를 관찰할 수 있다.  

▲.별의 형성은 쇼크웨이브, 별사이의 바람, 그리고 자외선방사 등을 통해 은하의 구조를 형성하는데 도움을 준다. IRAC적외선카메라는 이 솜브렐로(멕시코모자)은하수에서 분명하고도 드라마같은 따뜻한 먼지로 된 붉은색 원반은하수를 보여준다. 이것은 중앙의 파랗게 보이는 툭 튀어나온 주변의 별의 형성에 의해 이뤄진 것이다. 이 은하수는 처녀자리에서 2천800만광년 떨어져 있다.

▲이 사진 속의 중앙에 있는 태양보다도 100배이상 크고 수백만배 밝은 에타카리나는 은하수의 거인중 하나다. 적외선과 가시광선을 복합해 만든 이 복합이미지에서 청색지역은 먼지로 흐려지지 않고 있다. 반면 붉게 보이는 부분은 가시광선의 검은 구름 뒤에 숨겨져 있다.   최근의 엑스레이 및 적외선 관측결과 새로운 거대 별들이 먼지에 의해 뿌얘진 성단지역에서 발견됐다. 이는 카리나 성단이 이전에 추정되던 것보다도 2배나 많은 초신성을 만들어 낼 것이라는 것을 드러내 준다.

▲IRAC적외선 카메라를 통한 연구는 어떻게 별들이 성장해 가는지를 보여준다. 이 카메라는 별들간의 진화가 어떻게 우주의 환경에 영향을 미치는지 보여준다. 여기에 보이는 크리피드 성단은 아름다운 장밋빛성운을 형성하는 가스와 별에 둘러싸인 별진화를 보여주는 모든 단계를 간직하고 있다.

▲여기에 보이는 격렬한 먼지와 가스의 거품은 시그너스X의 적외선이미지로서 별의 탄생과 죽음을 만들어 낸다. 가장 밝은 황백지역은 별들의 고향에서도 따뜻한 지역이다. 중간 파장 적외선의 녹색지역은 먼지의 덩굴손을 보여준다. 또 붉은색으로 표시되는 장파장은 다른 보다 더 차가운 먼지를 가리킨다.

▲이 사진에 보이는 어린 별들의 덩어리는 바람과 강력한 자외선을 내뿜으면서 구름의 잔재들을 환상적인 형태로 뒤틀어준다. 천문학자들도 언제 이러한 활동이 돌발적으로 발생해 미래의 별들을 압박할지에 대해 확실히 알지 못하고 있다. 이 DR22로 알려진 별들의 덩어리는 백조성좌에 있다.  

▲이 사진들은 우리은하계 중심에서부터 퍼져나오는 5개의 긴 조각을 보여주고 있다. 이는 은하수 면의 3분의 1만을 보여주고 있다. 지난 2002년 발사이후 IRAC는 체계적으로 이 상대적으로 좁은 면으로부터 복합적인 수십억 픽셀의 적외선방출 픽셀을 모아 전체 은하수의 이미지를 촬영해 왔다.

▲이 사진은 오리온성좌를 둘러싸고 있는 차갑고 먼지로 이뤄진 밝고 젊은 별들 사이의 움직임을 추적한 스피처 적외선카메라의 데이터를 조합해 만든 것이다.   차가운 한줄기 붉은 가스가 트래페지움을 관통하는 모습으로 관찰되는데 격렬하게 빛나는 밝은 지역은 4개의 청백색 별의 집이다.

▲충돌은 은하수진화에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 이들 두 개 은하수, 선풍과 동반은하수는 상대적으로 다른 은하수보다 지구와 가까운 2천300광년 떨어져 있다. IRAC는 따뜻한 먼지로 인해 중심은하수는 매우 붉은색인데 이는 충돌에 의해 매우 활동적인 별이 형성되고 있다는 증거다.  

▲이 RCW86이미지는 스피처우주망원경과 와이즈탐사선 적외선망원경에 의해 포착된 적외선이미지다. 이 은하는 기록된 것 중 가장 오래된 초신성 먼지의 잔재, 또는 폭발하는 별로 믿어지고 있다.

▲여기에 보이는 것은 놀라운 마젤란성운의 거대별인 30개 도라두스별의 중심에 있는 2천400개의 거대 별들이다. 이들은 우주물질을 떨쳐 내면서 격렬한 빛을 방사하고 강력한 바람을 낸다. 찬드라X레이 천문위성의 X레이 카메라 관찰결과 수백만도의 가스(청색부분)가 검출됐는데 이는 별들사이의 바람, 그리고 초신성의 폭발에 의해 형성된 것이다. 이 뜨거운 가스는 여기 보이는 스피처위성망원경카메라가 잡아낸 오렌지색으로 표현된 우주거품 주변의 차가운 가스와 먼지를 갉아낸다.

▲여기서의 포인트는 별이 아니라 은하수전체다. 오른쪽 위의 일부 작은올챙이같이 생긴 것은 수천만광년 떨어진 것으로서 확실히 구분된다. 가장 멀리있는 은하수는 너무 멀리 떨어져 있어 점으로 보인다 이들의 빛은 우주가 아직 유년기인 100억년도 더 전의 것이다. (우주의 나이는 137억년이다.)

▲이 사진의 중심에 있는 밝은 적황색 성운은 방패자리성좌에 있다. 이 성운은 먼지구름의 뒤에 숨겨져 있기에 일반적인 이름이 없다. 이를 찍기 위해 스피처같이 가시광 주파수를 넘어서서 이 검은 베일을 들춰 놀라운 성운을 보여줄 적외선 망원경이 필요했다

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