JWST 관측으로 고리 성운의 구조 탐구

2023년 8월 29일 보고서

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

사실 확인된

사전 인쇄

신뢰할 수 있는 출처

교정하다

작성자: Tomasz Nowakowski, Phys.org

국제 천문학자 팀이 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 사용하여 고리 성운으로 더 잘 알려진 행성상 성운 NGC 6720을 관찰했습니다. 사전 인쇄 서버 arXiv의 논문에 설명된 관측 캠페인은 이 성운의 풍부한 구조적 세부 사항을 밝혀냈습니다.

행성상 성운(PNe)은 주계열성에서 적색거성이나 백색왜성으로 진화하는 과정에서 별에서 방출된 팽창하는 가스와 먼지 껍질입니다. 그것들은 상대적으로 드물지만 별과 은하의 화학적 진화를 연구하는 천문학자들에게는 중요합니다.

거문고자리 방향으로 지구로부터 약 2,600광년 떨어진 곳에 위치한 고리 성운은 복잡한 형태를 지닌 잘 알려진 PN입니다. 그 별은 질량이 태양질량의 최소 0.58배, 유효온도가 135,000K, 광도가 태양광도 310배에 달하는 백색왜성이다. 이전 관측에서는 백색 왜성이 현재 급속한 퇴색 단계에 있으며 이온화된 성운의 일부가 재결합할 가능성이 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

2022년 중반, 영국 카디프 대학교의 Roger Wesson이 이끄는 천문학자 그룹은 고리 성운의 본질에 대한 더 많은 통찰력을 얻기 위해 JWST를 사용하여 고리 성운을 관찰했습니다. 관찰은 사이클 1 일반 관찰자(GO) 프로그램의 일부로 수행되었습니다.

연구원들은 논문에서 "우리는 1.6μm에서 25μm까지 13개의 필터를 사용하여 고리 성운 NGC 6720의 JWST 이미징에 대해 보고합니다."라고 썼습니다.

이미지를 통해 고리 성운은 내부 공동과 껍질을 갖고 있으며, 그 안에 약 20,000개의 조밀한 덩어리가 전체 질량의 절반을 함유하고 있음이 밝혀졌습니다. 이 이미지는 또한 PAH(다환 방향족 탄화수소) 방출 가능성이 있는 얇은 고리와 약 10개의 동심원 호와 400개의 스파이크를 포함하는 후광의 존재를 보여주었습니다.

천문학자들은 획득한 이미지를 분석하여 중앙 공동에 고도로 이온화된 가스가 포함되어 있고 두 개의 선형 구조를 보여주고 있음을 발견했습니다. 일반적으로 공동은 반경이 약 25각초인 대략 원형 구조를 갖는 것으로 보입니다. 이 공동을 둘러싼 껍질은 내부 및 외부 가장자리가 잘 정의된 넓은 영역으로 타원형 모양을 나타냅니다.

고리 성운의 중심은 중심별에서 북서쪽으로 2초만큼 오프셋되어 있는 것으로 밝혀졌습니다. 천문학자들은 이러한 상쇄가 원래의 질량 손실, 이온화 ​​및 뜨거운 항성풍에 의해 발생할 수 있다고 가정합니다.

중심 별에 관해서 JWST 관측은 그것이 삼중 시스템이라는 것을 발견했습니다. 연구진은 이미지를 바탕으로 이 별이 약 35 AU에 쌍성 동반성을 갖고 있으며, 약 14,400 AU에 멀리 떨어져 있는 공통 고유운동 동반성을 갖고 있다는 사실을 발견했는데, 이는 저질량 M2-M4 주계열성으로 추정됩니다.

논문의 저자에 따르면, 그들의 연구 결과는 일반적으로 PNe가 고도로 이온화된 뜨거운 가스부터 조밀한 분자 덩어리에 이르기까지 매우 다양한 구조와 상을 포함할 수 있음을 확인시켜 줍니다.

추가 정보: R. Wesson 외, 고리 성운에 대한 JWST 관측(NGC 6720): I. 고리, 소구체 및 호의 이미징, arXiv(2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.09027

저널 정보:arXiv