천쥔춘
【정견뉴스】
미국 항공우주국(NASA) 웹 우주망원경의 근적외선 카메라(NIRCAM)가 촬영한 두개골 성운(Cranium Nebula).(NASA, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Joseph DePasquale)
미국 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경이 우주에 떠 있는 두개골처럼 보이는 두개골 성운(Cranium Nebula) 사진을 촬영했다. 연구한 과학자가 드문 이 신비로운 성운은 소멸해 가는 항성을 둘러싸고 있으며 PMR 1 성운(Nebula PMR 1)이라고도 불린다.
NASA는 PMR 1 성운이 가스와 먼지 구름으로 이루어져 있으며, 그 형상이 투명한 두개골 속의 뇌와 흡사하여 노출된 두개골(Exposed Cranium) 성운이라는 별칭을 얻었다고 밝혔다.
10여 년 전 웹 우주망원경의 전신이자 현재는 퇴역한 NASA의 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이 적외선 파장에서 PMR 1 성운을 처음으로 관측했다.
이번에는 웹 우주망원경의 근적외선 카메라(NIRCAM)와 중적외선 기기(MIRI)는 각각 근적외선과 중적외선 파장에서 이 성운의 독특한 특징을 포착했다. 망원경의 선진적인 기기는 더 많은 세부 사항을 드러내며 이 성운이 뇌와 유사한 외관을 가졌음을 더욱 강조했다.
NASA는 2026년 2월 25일 웹 우주망원경의 근적외선 카메라와 중적외선 기기로 각각 촬영한 PMR 1 성운의 사진을 공개했다. 전자는 상단 그림과 같고 후자는 아래와 같다.
미국 항공우주국 웹 우주망원경의 중적외선 기기(MIRI)가 촬영한 두개골 성운.(NASA, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Joseph DePasquale (STScI))
PMR 1 성운은 확연히 다른 구역들을 나타내는 듯하며 각각 진화의 다른 단계를 기록하고 있다. 가장 먼저 흩어진 외층 가스는 주로 수소로 구성되어 있는 반면, 내부 구름의 구조는 비교적 복잡하여 다양한 가스 혼합물을 포함하고 있다.
웹 우주망원경의 근적외선 카메라와 중적외선 기기 모두 성운 중심에 명확한 암대(暗帶)가 수직으로 관통하며 뇌의 좌우 반구와 유사한 구조를 그려내고 있음을 보여준다.
이 암대는 중심 항성의 폭발이나 가스 유출과 관련이 있을 수 있으며, 이러한 상황은 보통 두 줄기의 분출류가 반대 방향으로 뿜어져 나올 때 발생한다. 웹 우주망원경이 촬영한 사진에서 이 점은 성운의 상단부에서 특히 두드러지는데, 그곳은 내부 가스가 밖으로 뿜어져 나오는 것처럼 보인다.
과학자들이 이 성운에 대해 여전히 모르는 부분이 많지만, 생애 끝에 다다른 항성에 의해 형성되었다는 점은 확실하다. 항성은 생애 말기에 외층 물질을 방출한다.
우주의 척도에서 보면 이는 역동적이며 상당히 신속한 과정이다. 웹 우주망원경은 이 항성이 쇠락하는 과정 중의 한 순간을 포착했다. 최종적인 결말은 이 항성의 질량에 달려 있으며, 그 질량은 아직 확정되지 않았다.
만약 질량이 충분히 크다면 초신성 폭발이 일어날 것이다. 만약 질량이 작은 태양과 유사한 항성이라면, 핵심만 남을 때까지 물질층을 끊임없이 벗어 던져 결국 밀도가 높은 백색왜성이 되고 긴 세월 동안 점차 냉각될 것이다.
NASA는 적색거성이 대기층을 모두 던져버린 후 핵심만 남게 된다고 설명했다. 과학자들은 이러한 항성의 잔해를 백색왜성이라고 부른다. 백색왜성의 크기는 보통 지구와 비슷하지만 질량은 지구의 수십만 배에 달한다. 찻숟가락 하나의 백색왜성 물질 무게가 픽업트럭 한 대보다 무겁다.
백색왜성 자체는 새로운 열을 생성하지 않으므로 수십억 년의 시간 동안 점차 냉각된다. 백색왜성이라 불리지만 가시광선을 내뿜을 수도 있으며 색상의 범위는 청백색에서 붉은색까지 다양하다.
과학자들은 때때로 백색왜성 주위에서 먼지 원반을 발견하는데, 여기에는 물질, 파편, 심지어 행성까지 포함되어 있다. 이것들은 원래의 항성이 적색거성 단계에서 남긴 잔해들이다. 약 100억 년 후 태양도 적색거성 단계를 거친 뒤 백색왜성으로 변할 것이다.
웹 우주망원경은 세계 최정상의 우주망원경이다. 태양계의 수수께끼를 풀고 다른 항성 주변의 먼 세계를 탐사하며 우주의 신비로운 구조와 기원, 그리고 우주 속에서 우리의 위치를 탐측하고 있다.
웹 우주망원경은 국제 협력 프로젝트로 NASA가 주도하며 협력 파트너로는 유럽 우주국(ESA)과 캐나다 우주국(CSA)이 포함된다.
(에포크타임스)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/301660