제임스웹 이미지 : 용골자리 성운 (Carina Nebula) / NGC 3372

용골자리 성운

용골자리 에타와 열쇠구멍 성운은 중심부에서 약간 왼쪽, NGC 3324는 오른쪽 위에 있다.

Carina_Nebula_by_Harel_Boren_(151851961,_modified)

NGC 3324 허블이미지

1. NGC 3324 는 지구에서 9,100광년 거리에 있는 용골 성운 ( NGC 3372) 북서쪽에 위치한 남쪽 용골 자리에 있는 산개 성단
2.이 밝은 우주 구름은 산개 성단 NGC 3324의 어리고 뜨거운 별에서 나오는 항성풍과 복사에 의해 조각된 모습이다.
3. 달아오른 원자 가스들을 가리고 있는 어두운 먼지들의 실루엣으로 주머니-모양을 하고 있는 이 별 탄생 지역은 사실 35 광년 크기로 펼쳐진 곳이다.
4. 이곳은 용골자리 방향으로 약 7,500 광년 거리에 떨어진 성운이다.
5. 이 지역은 노벨상 수상자이자 칠레 시인을 기리며 가브레일라 미스트랄 성운이라는 이름이 붙어 있다.

https://www.martinpughastrophotography.space/nebulae#/ngc3324-the-gem-cluster/

6. 허블 우주 망원경은 NGC 3324의 서쪽 단면을 자세히 관찰 (아래 사진)

https://hubblesite.org/contents/media/images/2008/34/2405-Image.html

7. 같은 단면을 비교를 위해 제임스 웹 우주 망원경으로 관측, 촬영.
8. July 12, 2022 11:22AM 제임스 웹 이미지 공개


8.1 사진 하단 부 산맥 아래 가스 층 내부에는 이제 막 태어난 어린 별들이 모여있다.
8.2 안개처럼 보이는 것은 어린 별이 내뿜는 자외선과 이온으로 변한 가스 먼지다.
8.3 이 사진의 어두운 부분, 안개가 많아 보이는 부분에 있는 빨간 점이 바로 이제 막 태어난 어린 별이다.
8.4 NASA는 이 사진을 시작으로 별이 태어나고 자라면서 주변 별에 어떤 영향을 미치는지, 별이 크기와 질량 별로 어떻게 자라는지, 성운은 얼마나 많은 별과 물질로 구성되는 지를 연구할 예정이다.
​8.5 고해상도 TIF 이미지 및 다른 이미지는 링크 사이트에서 찾아볼 수 있다.

참고 : 용골자리 성운

1. 개요

1. 용골자리 성운은 용골자리에 위치한 거대한 전리수소영역이자 발광성운이다.
2. 1751년 프랑스의 천문학자 루이 드 라카유가 발견하였다. 

2.1 천구에서 손에 꼽히는 영역을 가진 발광성운이고 대략 보름달 8개 정도의 영역을 가지고 있다. 

2.2 또 오리온 성운보다 밝고 화려하지만 남반구에 위치하다보니 유명세는 덜 하다.

3. 대부분 용골자리 에타가 워낙 스케일이 크고 저 성운을 만든 것으로 오해를 하는 사람이 있는데, 용골자리 에타는 저 성운에서 탄생한 별이다.

4. 용골자리 에타는 300만 년전에 탄생 했는데 이를 역으로 보자면 저 성운은 용골자리 에타가 탄생한 300만 년 보다 훨씬 이전인 최소 몇 천만~ 억년 전에 여러 극대거성 및 초거성과 볼프-레이에별 등이 초신성 폭발을 일으켜 만들어 낸 성운이란 것이다. 

4.1 다만 용골자리 에타는 호문쿨러스 성운을 만들었다.

2. 역사

1. 1752년 1월 25일 프랑스의 천문학자 니콜라 루이 드 라카유(Nicolas Louis de Lacaille)가 남아프리카 희망봉에서 처음 발견하였다.
2. 발견 후 그의 개인 기록에 Lac lll.5와 Lac lll.6으로 기록되었다.
3. 후에 Lac lll.5는 로날드 스토얀(Ronald Stoyan)이란 학자가 훗날 Collinder 228로 지정된 산개성단을 기록했다는 것을 입증했다.

​4. 1826년 4월 4일 스코틀랜드 출신의 천문학자 제임스 던롭(James Dunlop)이 관측 후 기록을 남겼고 또 영국의 천문학자 존 허셜로 기록 미상의 날짜에 용골자리 성운을 관측했다는 기록을 남겼다.

5. 1841년 용골자리 성운 내의 극대거성 용골자리 에타(ηCar)가 폭발을 일으켜 호문클루스 성운을 만들었다.

6. 2022년 7월 13일에는 NASA에서 제임스 웹 우주 망원경을 통해 포착한 용골자리 성운 일부분의 사진을 공개하였다.

※ 주석이 첨부된 용골자리 성운. 성운 내 다양한 천체들의 위치를 보여준다. 사진의 폭은 50 광년 (15 파섹)으로 허블 우주망원경과 지상 망원경들이 촬영한 사진들을 조합하였다

3. 특징

1. 용골자리 성운은 지구에서 약 8,500광년 떨어져 있다. 

2. 천구상 시직경 120'x120'으로 보름달 8개 정도의 면적을 차지하며, 실제 약 460광년의 영역을 차지한다. 

3. 질량은 태양질량의 약 90만배로 추산된다. 

4. 겉보기 등급은 1등급으로 남반구 하늘에서 맨눈으로 쉽게 찾아볼 수 있는 천체이다. 

4.1 이는 북반구에서 유명하며 잘 보이는 오리온 성운보다 4배 정도 더 밝게 보이는 것이다. 

4.2 다만 남반구 천체이다보니 유명세는 덜 한 편이다.

5. 전리수소영역이다보니 내부에서 별 생성도 활발하며 여러 산개성단이 모여 있다. 

5.1 또 성운의 질량이 많다보니 거대한 별도 많은 편인데 우리 은하에서 가장 밝은 축에 속하는 울프-레이에별 중 하나인 WR 25를 비롯, 에타 카리나가 속해 있다.

용골자리 에타(Eta Carinae)는 광도가 매우 높은 초거성이다.
에타별의 질량 추정치는 태양의 100 ~ 150 배이며 광도는 태양의 약 400만 배이다.

3.1 용골자리 에타

​1. 용골자리 에타는 그 위치와 크기 때문에 현 시점에서 연구가 자세하게 이뤄진 별들 중에서 질량이 가장 큰 항성이다. 

2. 에타별보다 광도가 더 높고 질량이 큰 항성들도 여럿 알려져 있으나 이들에 대한 자료는 상대적으로 질이 떨어진다. 

3. 태양 질량의 80 배가 넘어가는 항성들은 태양 광도의 100만 배가 넘어가는 에너지를 생산한다. 

4. 이들은 매우 드물며(우리은하 정도 크기의 은하에서 십여 개에 불과하다.) 

5. 질량은 에딩턴 한계(복사압이 중력보다 강해지는 지점)에 가깝다. 

6. 질량이 태양의 120 배 이상인 항성들은 이론적인 에딩턴 한계를 초월하며 이들의 중력은 자신의 복사 에너지와 기체를 겨우 잡아놓을 수 있을 수준이고, 가까운 미래에 초신성이나 극초신성으로 최후를 맞을 것으로 보인다.

7. 용골자리 에타가 용골자리 성운에 미치는 영향은 직접 관측할 수 있다. 

7.1 어두운 구상체들과, 잘 보이지 않는 몇몇 다른 천체들에는 에타별의 위치와 정확히 반대 방향을 가리키는 꼬리 구조들이 달려 있다. 

7.2 1840년대에 에타별이 일으킨 대폭발로 별을 먼지가 둘러싸게 되었다. 

7.3 이후 이 먼지는 항성이 방출하는 자외선의 양을 극적으로 낮추었다. 

7.4 대폭발 이전 용골자리 성운의 모습은 지금과는 매우 다르게 보였을 것이다.

호문쿨루스 성운에 둘러싸인 용골자리 에타.

3.2 호문쿨루스 성운

1. 호문쿨루스 성운(Homunculus Nebula, 라틴어로 '작은 사람'에서 유래)은 용골자리 에타의 바로 바깥을 둘러싸고 있으며 훨씬 더 크고 밝은 성운 안에 자리잡고 있다. 

2. 이 성운은 1841년 일어났던 막대한 규모의 폭발로 용골자리 에타로부터 방출되어 나온 물질로 보이며 당시 에타별은 밤하늘에서 2등급까지 밝아졌었다.

​3. 호문쿨루스 성운은 규모가 작은 H II 영역으로 가스가 충격을 받아 이온화되어 들뜬 상태에 있다. 

4. 또한 이 성운은 극도로 광도가 높은 중심 항성계에서 나오는 빛의 대부분을 흡수하여 그 빛을 적외선으로 재방출한다. 

5. 호문쿨루스 성운은 중적외선 파장에서 볼 때 밤하늘에서 가장 밝은 천체이다.

Keyhole_in_the_Carina_Nebula_(eso0905a_crop)

​3.3 열쇠구멍 성운

1. 열쇠구멍 성운은 어두운 성운 구조로 용골자리 성운에서 가장 밝은 부분 위에 겹쳐서 보인다.

2. 열쇠구멍(Keyhole) 또는 열쇠구멍 성운(Keyhole Nebula)은 차가운 분자와 먼지로 이루어진 작고 어두운 성운으로 용골자리 성운 내에 자리잡고 있다. 

2.1 열쇠구멍 성운에는 뜨겁고 빛나는 기체로 이루어진 필라멘트 구조들이 포함되어 있으며 이 구조들은 훨씬 밝은 배경 성운과 대비되어 어둡게 보인다. 

2.2 존 허셜은 이 천체를 처음 묘사할 때 '렘니스케이트 타원형의 진공'이라는 단어를 사용했고 이후 줄여서 '타원형의 진공'으로 언급했다.
2.3 이 '렘니스케이트' 단어는 용골자리 성운 내 이 부분을 묘사하는 데에 계속 사용되었으나 1873년 저명한 천문학 작가 엠마 컨버스가 《애플턴의 저널》 기사에서 이 성운의 외관을 '열쇠구멍과 닮았다'라고 표현한 이후 '열쇠구멍 성운' 또는 '열쇠구멍' 이름이 보편적으로 쓰이게 되었다. 

2.4 이 명칭은 때때로 용골자리 성운 전체를 묘사할 때 사용되기도 한다.

​3. 열쇠구멍 구조의 지름은 약 7 광년 (2.1 파섹)이다. 

3.1 열쇠구멍의 겉모습은 최초로 관측된 이래 크게 바뀌어 왔으며 이는 용골자리 에타가 방출하는 이온화 방사선에 변화가 일어나기 때문인 것 같다. 

3.2 열쇠구멍에는 독자적인 NGC 번호가 부여되어 있지 않으며 가끔 NGC 3324로 잘못 불리기도 하나 이 번호는 용골자리 성운의 바로 북서쪽에 위치한 반사/방출성운(또는 이 성운 속에 있는 성단)을 가리킨다.