예! 고리 성운의 JWST 이미지

상징적인 고리 성운(M57)의 멋진 JWST 전망을 감상할 준비를 하세요. 국제 천문학자 팀이 놀라운 세부 묘사를 보여주는 성운의 환상적인 근적외선 이미지를 방금 공개했습니다.

반지는 거문고자리에 있는 행성상 성운으로, 태양과 같은 별이 죽고 나면 남는 것입니다. 중앙에 있는 별은 모든 물질을 우주로 날려 보냈는데, 이것이 우리가 고리로 보는 것입니다. 이제 별 자체가 백색 왜성이 되어가고 있습니다.

천문학자들은 이러한 형태의 별 죽음에 오랫동안 매료되어 왔습니다. 왜냐하면 이것이 약 50억 년 후에 태양에 어떤 일이 일어날 것인지를 보여주기 때문입니다. 맨체스터 대학교 천체물리학 교수인 Albert Zijlstra는 JWST 견해에 대해 이렇게 말했습니다. “우리는 이전에 본 것보다 더 나은 이미지의 세부 묘사에 놀랐습니다. 우리는 행성상 성운이 예쁘다는 것을 항상 알고 있었습니다. 지금 우리가 보고 있는 것은 정말 장관입니다.”

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행성상 성운은 은하계 전역에 걸쳐 존재합니다. 각각은 다르고 모양도 다양합니다. 일부는 빛나는 고리를 가지고 있고, 다른 일부는 거품 같은 구조를 보이고, 다른 일부는 나비와 희미한 유령처럼 보입니다. 고리 성운의 경우 모양이 젤리 도넛이나 베이글과 비슷해 과거에 대한 감질나는 단서를 제공합니다. 천문학자들은 행성상 성운이 방출하는 빛을 아주 자세하게 연구함으로써 행성상 성운의 화학 원소를 추적할 수 있습니다. 이러한 요소는 시간에 따른 별의 진화에 대한 이야기를 말해줍니다.

이 경우 JWST는 NIRCam 장비를 사용하여 근적외선으로 링을 관찰했습니다. 0.6~5미크론(600~5000나노미터) 범위의 빛에 민감합니다. 인간의 눈은 약 0.7미크론(700nm) 정도의 적외선을 약간 볼 수 있으므로 JWST는 우리가 볼 수 없는 영역까지 시야를 확장합니다.

JWST 고리 성운 프로젝트(JWST Ring Nebula Project)의 수석 과학자인 Mike Barlow에 따르면, 고해상도 영상은 별이 생애주기를 거치는 동안 고리의 이야기에 대해 훨씬 더 많은 것을 말해준다고 합니다. "고해상도 이미지는 성운의 확장 껍질의 복잡한 세부 사항을 보여줄 뿐만 아니라 중앙 백색 왜성 주변의 내부 영역을 매우 선명하게 드러냅니다."라고 그는 말했습니다. “우리는 별의 일생의 마지막 장, 말하자면 태양의 먼 미래에 대한 미리보기를 목격하고 있습니다. JWST의 관측은 이러한 경외심을 불러일으키는 우주 사건을 이해할 수 있는 새로운 창을 열었습니다. 우리는 고리 성운을 실험실로 사용하여 행성상 성운이 어떻게 형성되고 진화하는지 연구할 수 있습니다.”

JWST 보기에서 색상 구분은 별로부터 다양한 거리에서 방출된 물질의 온도를 보여줍니다. 가스와 먼지 구름은 별의 잔해에서 흘러나오는 자외선 덕분에 빛납니다. 별 자체의 온도는 약 100,000도이며, 이는 근처 구름을 꽤 잘 가열합니다. 나머지 재료는 더 멀리 떨어져 있고 훨씬 더 시원합니다. 천문학자들은 이 별이 적어도 4,000년 전에 외부 층을 분출하기 시작했다고 추정합니다. 허블 우주 망원경을 포함한 초기 관측에 따르면, 성운의 바깥 부분은 초당 약 20km의 속도로 팽창하고 있으며 너비는 1광년이 조금 넘는 것으로 나타났습니다.

천문학자들은 JWST의 적외선 감지 기능을 사용하여 성운의 더 자세한 내용을 볼 수 있습니다. 예를 들어, NIRCam은 주변의 먼지 구름을 뚫고 성운의 구조를 정확히 찾아낼 수 있습니다. 또한 적외선으로 빛나는 모든 물질도 감지할 수 있습니다. JWST의 관점에서 우리는 이제 성운의 가장자리에 있는 얇은 물질의 띠를 더 자세히 볼 수 있습니다. 또한 고리 자체의 희미한 구조도 식별합니다. 천문학자들은 원인을 파악하기 위해 이를 면밀히 연구할 것입니다.

고리의 색상은 많은 천체 사진과 지상 및 궤도 망원경을 통해 잘 알려져 있습니다. 아마도 가장 유명한 최근 사진은 2013년 허블 우주 망원경에서 촬영한 것입니다. 이상하게 보이는 "혜성 매듭"을 포함하여 매우 다채로운 세부 사항을 보여줍니다. 그것들은 물질이 별에서 떨어져 나가면서 만들어졌습니다. HST의 관점에서 파란색은 뜨거운 헬륨 방출선을 나타내고, 녹색은 이온화된 산소, 빨간색은 이온화된 질소를 나타냅니다.