이봐, 마지막 별이 죽어가고 있어

/ 전갈자리 방향으로 지구에서 4,000광년 미만 거리에 위치한 나비 성운은 중소형 별 진화의 마지막 단계인 행성상 성운의 놀라운 예입니다. 나비의 투명한 “날개”는 죽어가는 별에서 방출되고 별의 나머지 핵에 의해 내부에서 조명된 가스와 먼지로 구성됩니다. 대칭적인 이중 엽 성운의 모양은 동반성이 유출 가스를 형성하는 데 도움이 되었음을 알려주는 신호입니다. 주성과 동반성은 성운의 중심에 있는 먼지 담요에 의해 숨겨져 있습니다.

수십억 년 후 우리 태양은 수명이 다하고 헬륨 핵이 핵으로 융합되기 시작하면서 극적으로 팽창하여 적색 거성으로 알려진 것으로 변할 것입니다. 트림하기 힘든 수성, 금성, 지구를 삼킨 후에는 더 이상 가스와 먼지의 외층을 유지할 수 없을 정도로 커질 것입니다.

영광스러운 피날레에서 이 레이어는 우주로 날아가 아름다운 빛의 베일을 형성하고 수천 년 동안 네온사인처럼 빛나다가 사라지게 됩니다.

은하계에는 행성상 성운으로 알려진 수천 개의 보석 같은 기념물이 있습니다. 이것은 태양 질량의 절반에서 질량의 8배에 이르는 별의 자연스러운 종말 단계입니다. (대부분의 무거운 별은 초신성이라고 하는 폭발이 더 격렬하게 끝납니다.) 행성상 성운은 Southern Crab, Cat’s Eye 및 Butterfly와 같은 이름에서 알 수 있듯이 어지러울 정도로 다양한 모양으로 나타납니다. 그러나 그 아름다움에도 불구하고, 그것은 또한 천문학자들에게 미스터리였습니다. 우주의 나비는 적색 거성의 겉보기에 특징이 없어 보이는 둥근 고치에서 어떻게 나올까요?

관측과 컴퓨터 모델은 이제 30년 전에는 이상해 보였을 설명을 가리키고 있습니다. 대부분의 적색 거성은 중력의 팔에 숨어 있는 훨씬 작은 동반성이 있습니다. 이 두 번째 별은 도공이 물레 위에서 그릇을 형성하는 것처럼 행성상 성운으로 변형을 형성합니다.

NASA의 새로운 James Webb 우주 망원경은 Vela 별자리에서 약 2,500광년 떨어진 곳에 위치한 행성상 성운인 Southern Ring Nebula의 특이한 세부 사항을 공개했습니다.  왼쪽의 근적외선 이미지는 죽어가는 별의 분출을 기록하는 놀라운 동심원 가스 껍질을 보여줍니다.  오른쪽의 중적외선 이미지는 성운의 중심에 있는 죽어가는 별(빨간색)과 동반성(파란색)을 쉽게 구별합니다.  성운의 모든 가스와 먼지는 붉은 별에 의해 추방되었습니다.
/ NASA의 새로운 James Webb 우주 망원경은 Vela 별자리에서 약 2,500광년 떨어진 곳에 위치한 행성상 성운인 Southern Ring Nebula의 특이한 세부 사항을 공개했습니다. 왼쪽의 근적외선 이미지는 죽어가는 별의 분출을 기록하는 놀라운 동심원 가스 껍질을 보여줍니다. 오른쪽의 중적외선 이미지는 성운의 중심에 있는 죽어가는 별(빨간색)과 동반성(파란색)을 쉽게 구별합니다. 성운의 모든 가스와 먼지는 붉은 별에 의해 추방되었습니다.

행성상 성운 형성의 지배적인 이론은 이전에 단 하나의 별, 즉 적색 거성만 포함했습니다. 외층에 약한 중력만 있으면 수명이 다할 무렵에 매우 빠르게 질량을 잃어 100년마다 최대 1%를 잃게 됩니다. 그것은 또한 표면 아래에 끓는 물이 담긴 냄비처럼 나와 외부 층이 안팎으로 맥동하게 만듭니다. 천문학자들은 이 펄스가 폭발하는 충격파를 생성한다고 가정했습니다. 우주의 가스와 먼지, 이른바 별풍을 생성합니다. 그러나 이 물질이 다시 별으로 떨어지지 않고 완전히 제거하려면 엄청난 에너지가 필요합니다. 부드러운 숨을 내쉴 수 ​​없어, 이 바람; 미사일 폭발의 위력이 필요합니다.

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별의 외부 층이 탈출한 후 훨씬 작은 내부 층이 백색 왜성으로 붕괴됩니다. 적색 거성보다 훨씬 더 밝고 밝은 이 별은 가스가 스스로 빛나기 시작할 때까지 불이 켜지고 가열됩니다. 그리고 우리는 행성상 성운을 볼 수 있습니다. 전체 과정은 천문학적 기준으로 매우 빠르지만 인간의 기준으로는 느리며 일반적으로 수백 년에서 수천 년이 걸립니다.

워싱턴 대학의 천문학자인 브루스 발릭은 1990년 허블 우주 망원경이 출시될 때까지 그 과정을 이해하는 데 “우리가 올바른 길을 가고 있다고 확신했다”고 말했습니다. 그런 다음 그와 뉴욕 로체스터 대학의 동료 Adam Frank는 오스트리아에서 열린 회의에 참석하여 행성상 성운에 대한 최초의 허블 이미지를 보았습니다. “우리는 커피를 마시러 나가서 사진을 보고 게임이 바뀌었다는 것을 알았습니다.”라고 Balik은 말합니다.

천문학자들은 적색 거성이 구형 대칭이고 둥근 별이 행성 원형 성운을 생성해야 한다고 가정했습니다. 그러나 그것은 허블이 본 것이 아닙니다. 심지어 그것에 가깝지도 않습니다. Rochester Institute of Technology의 천문학자인 Joel Kastner는 “많은 행성상 성운이 비대칭 중심 구조를 가지고 있다는 것이 분명해지고 있습니다.”라고 말했습니다. 허블은 원형이 아니라 마치 도공의 물레를 도는 것처럼 성운의 주축에 대해 대칭인 놀라운 돌출부, 날개 및 기타 구조를 보여주었습니다.

지상 관측소의 초기 이미지에서 남방게 성운은 4개의

지상 관측소의 초기 이미지에서 남방게 성운은 게처럼 구부러진 네 개의 “다리”가 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 허블 우주 망원경의 상세한 이미지는 이 다리가 대략 모래시계 모양을 형성하는 두 개의 거품의 측면임을 보여줍니다. 거품의 중심에는 두 개의 가스 흐름이 있으며, 성간 가스를 만나면 불이 붙을 수 있는 “매듭”이 있습니다. 센타우루스자리의 지구에서 수천 광년 떨어진 곳에 위치한 남방 암은 두 번의 가스 방출 사건을 겪은 것으로 보입니다. 약 5,500년 전에 그녀는 외부 “모래시계”를 고안했으며 2,300년 전에 유사한 이벤트가 훨씬 더 작은 실내 이벤트를 만들었습니다.

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