타란툴라 성운에서 별의 탄생 최초 관측
타란툴라 성운에서 별의 탄생 최초 관측
  • 함예솔
  • 승인 2022.09.06 05:13
  • 조회수 3160
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NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team340광년에 걸친 거대한 크기의 타란툴라 성운. 제임스웹우주망원경의 근적외선카메라(NIRCam)로 촬영한 별이 형성되는 장면. 6개 방향으로 빛의 길이가 긴 천체들이 항성, 즉 별입니다. 출처: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

대마젤란 은하로부터 16만 1천광년 떨어진 곳에 자리한 타란툴라 성운입니다. 마치 거미줄로 뒤덮힌 타란툴라의 서식지 같은 형상이어서 이름 붙었습니다.

타란툴라 성운은 우리은하와 가장 가까운 '별 탄생 지역'입니다. 제임스웹우주망원경에 장착된 근적외선카메라(NIRcam)로 촬영한 이 사진의 중심부를 볼까요? 푸른 별 무리가 보입니다. 옅은 파란색의 이 천체들은 갓 태어난 젊은 항성들입니다. 30도라두스(Doradus)라는 별에서 수천 개의 젊은 별들이 처음으로 발견된 겁니다. 젊은 항성들은 강력한 항성풍을 내뿜는데요. 그 주위의 밀도 높은 성운들이 이 항성풍과 상호작용하며 일종의 기둥을 형성합니다. 이 기둥에는 원시별들이 포함돼 있습니다. 그리고 먼지투성이 성운에서 차례대로 빠져나와 전체적인 타란툴라 성운을 만듭니다.

 

중적외선기기(MIRI)로 더 긴 파장의 빛을 관측할 수 있습니다. 중심 성단을 둘러싼 영역에 초점을 맞춘 모습입니다. 출처: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

제임스웹우주망원경의 근적외선분광기, 즉 NIRSpec(Near-Infrared Spectrograph)에 관측된 어린 별 하나에 주목해봅니다. 천문학자들은 원래 이 별이 좀 더 오래된 별이고, 이미 주변의 거품을 제거하는 중이라고 생각했습니다. 그런데 이번 NIRSpec을 통한 관측으로 이 별이 성운 기둥에서 막 떠오르기 시작했으며 주변에 절연체 역할을 하는 먼지 구름을 유지하고 있음을 확인했습니다. 적외선 파장을 볼 수 있는 Webb의 고해상도 스펙트럼이 없었다면 이 별의 형성 과정을 정확히 파악하기 힘들었을 겁니다.

이 영역은 제임스웹의 MIRI(중적외선 기기)로 보면 또 모양이 달라집니다. 뜨거운 별은 사라지고 더 차가운 가스와 먼지가 빛납니다. 별이 탄생하는 구름 내에서 빛의 점은 원시별들이 여전히 둔중한 질량을 키워나가고 있음을 보여줍니다. 더 짧은 파장의 빛은 성운의 먼지 알갱이에 의해 흡수되거나 산란됩니다. 이건 제임스웹으로 탐지가 안 됩니다. 하지만 더 긴 중적외선 파장은 그 먼지를 관통해 궁극적으로 이전에 볼 수 없었던 우주의 신비를 고스란히 드러냅니다.

타란툴라 성운이 천문학자들에게 흥미로운 이유 중 하나는 이 성운이 우주의 '우주의 정오'에 관측된 거대한 별 형성 영역과 유사하다는 점 때문일 겁니다. 우리은하의 별 생성 지역은 타란툴라 성운과 같은 격렬한 속도로 별을 생성하진 않습니다. 화학 성분도 다릅니다.

인류는 수천 년 동안 별을 관찰했지만 별의 형성 과정에는 여전히 미스터리가 많습니다. 별이 태어나는 지점을 제대로 관측할 만한 선명한 이미지를 얻을 수 없었다는 점도 별의 탄생을 여전히 미스터리로 만드는 요인 중 하나입니다. 그런 면에서 제임스웹우주망원경은 세계 최고의 우주 과학 관측소입니다. 우리 태양계의 미스터리를 풀고 저 멀리 다른 세계를 바라보며 우리 우주의 신비한 구조와 기원, 그리고 그 안에 살고 있는 우리의 현주소를 하나하나 파악할 것이기 때문입니다.


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