발광성운
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1. 개요
발광성운은 어린 별이 자신이 태어난 구름의 일부를 전리시켜 발생하는 천체이다. 질량이 크고 뜨거운 별 또는 젊은 산개 성단이 방출하는 에너지를 통해 주변의 기체를 전리화하며, 수소의 발머 계열 방출로 인해 붉은색을 띠는 경우가 많다. 성운의 색상은 화학적 조성과 전리화 정도에 따라 달라지며, 수소, 헬륨, 산소, 질소 등의 원소로 구성된다. 북아메리카 성운, 베일 성운, 석호 성운, 오리온 성운 등이 대표적이며, 성간 매질의 먼지로 인해 어두운 영역이 나타나기도 한다.
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발광성운 | |
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구글 지도 | |
명칭 | |
영어 | Emission nebula |
한자 | 輝線星雲 |
로마자 표기 | Hwiseon seongun |
특징 | |
구성 성분 | 이온화된 가스 |
상세 정보 | |
설명 | 다양한 파장의 빛을 방출하는 성운 |
에너지원 | 근처의 뜨거운 별 별에서 방출되는 고에너지 광자 |
스펙트럼 | 밝은 방출선 스펙트럼을 보임 |
주요 방출선 | 수소 헬륨 산소 질소 |
분류 | |
H II 영역 | 거대한 발광 성운, 뜨거운 OB성의 존재 |
행성상 성운 | 항성 진화의 마지막 단계 |
초신성 잔해 | 초신성 폭발 후 남은 잔해 |
2. 일반적인 정보
어린 별은 자신이 태어난 구름의 일부를 전리시키지만, 질량이 크고 뜨거운 별만이 구름의 상당 부분을 전리화할 수 있을 만큼 충분한 에너지를 방출할 수 있다. 많은 발광 성운에서는 어린 별들의 전체 성단이 에너지를 공급하고 있다.[1][2]
어린 별은 대개 스스로가 탄생한 분자 구름의 일부를 전리시키지만, 분자 구름의 대부분을 전리시킬 정도의 에너지를 방출할 수 있는 것은 크고 뜨거운 별뿐이다. 젊은 성단의 경우에는 전체적으로 이러한 큰 에너지를 만들어 낼 수 있으므로, 젊은 산개 성단 주변에서는 휘선 성운이 종종 보인다.[1][2]
휘선 성운에는 종종 어두운 얼룩 모양의 영역이 있는데, 이는 성간진 구름이 뒤쪽의 빛을 가리고 있기 때문이다. 이러한 휘선 성운과 암흑 성운의 조합으로 재미있는 모습을 형성하고 있는 천체가 많이 존재한다. 이들은 대개 그 모습에 따라 이름이 붙여지는데, 백조자리의 북아메리카 성운(NGC 7000)과 외뿔소자리의 원뿔 성운(NGC 2264) 등이 그 예시이다.
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25,000 K보다 뜨거운 별들은 일반적으로 전리 자외선(파장 91.2 nm 미만)을 충분히 방출하여 주변의 발광 성운이 반사 성운보다 더 밝게 만든다.[3] 더 차가운 별에서 방출되는 복사는 일반적으로 수소를 전리화할 만큼 에너지가 충분하지 않아, 이러한 별 주변의 반사 성운은 발광 성운보다 적은 빛을 낸다.
성운의 색상은 화학적 조성과 전리화 정도에 따라 달라진다. 수소가 성간 기체에 널리 분포하고 전리화 에너지가 비교적 낮기 때문에, 많은 발광 성운은 발머 계열의 강한 방출로 인해 붉게 나타난다. 더 많은 에너지를 사용할 수 있다면, 다른 원소들도 전리화되어 녹색과 파란색 성운이 나타날 수 있다. 천문학자들은 성운의 스펙트럼을 조사하여 화학적 함량을 추론한다. 대부분의 발광 성운은 약 90%의 수소와 나머지는 헬륨, 산소, 질소 및 기타 원소로 구성되어 있다.
북반구에서 보이는 가장 눈에 띄는 발광 성운 중 일부는 백조자리의 북아메리카 성운(NGC 7000)과 베일 성운 NGC 6960/6992, 남반구에서는 궁수자리의 석호 성운 M8 / NGC 6523과 오리온 성운 M42가 있다.[4] 남반구에는 밝은 선박 성운 NGC 3372가 더 있다.
발광 성운에는 종종 빛을 차단하는 성간 매질의 먼지 구름으로 인해 어두운 영역이 있다.
많은 성운은 반사 성운과 삼렬 성운과 같은 방출 성분으로 구성되어 있다.
3. 대표적인 발광 성운
성운의 색은 그 화학 조성과 전리 정도에 따라 달라진다. 대부분의 성간 가스에는 수소가 포함되어 있으며, 수소의 전리에 필요한 에너지는 비교적 작으므로, 대부분의 휘선 성운은 붉게 보인다. 이 붉은색은 수소 원자에 자외선이 닿아 전리되고, 전자가 재결합할 때 나오는 파장 중 하나인 Hα선(파장 656.28nm)에서 유래한다.[10] 더 큰 에너지가 공급되는 환경에서는 수소 이외의 원소도 전리되기 때문에, 녹색이나 청색의 휘선 성운이 될 수도 있다. 따라서 성운의 스펙트럼을 조사함으로써 연구자는 성운의 화학 조성을 추정할 수 있다. 대부분의 휘선 성운은 90%가 수소이고, 나머지를 헬륨, 산소, 질소, 기타 원소가 차지한다.
북반구에서 볼 수 있는 휘선 성운 중 가장 아름다운 것으로는 궁수자리의 석호 성운(M8)과 오리온 성운(M42)이 있다.[4] 남반구에는 밝은 선박 성운 NGC 3372가 있다.
휘선 성운에는 종종 어두운 얼룩 모양의 영역이 있는데, 이는 성간진 구름이 뒤쪽의 빛을 가리고 있기 때문이다. 이러한 휘선 성운과 암흑 성운의 조합으로 재미있는 모습을 형성하고 있는 천체가 많이 존재한다. 이들은 대개 그 모습에 따라 이름이 붙여지는데, 백조자리의 북아메리카 성운(NGC 7000)과 외뿔소자리의 원뿔 성운(NGC 2264) 등이 그 예시이다.
반사 성운과 휘선 성운이 모두 포함된 성운도 있는데, 궁수자리의 삼렬 성운(M20)이 대표적인 예이다.
4. 어두운 영역
5. 복합 성운
많은 성운은 반사 성운과 삼렬 성운과 같은 방출 성분으로 구성되어 있다. 젊은 별은 대개 스스로가 탄생한 분자 구름의 일부를 전리시키지만, 분자 구름의 대부분의 영역을 전리시킬 정도의 에너지를 방출할 수 있는 것은 크고 뜨거운 별뿐이다. 젊은 성단의 경우에는 전체적으로 이러한 큰 에너지를 만들어 낼 수 있으므로, 젊은 산개 성단의 주변에서 휘선 성운이 종종 보인다.[1][2]
휘선 성운의 색은 그 화학 조성과 전리의 정도에 따라 달라진다. 대부분의 성간 가스에는 수소가 포함되어 있으며, 수소의 전리에 필요한 에너지는 비교적 작으므로, 대부분의 휘선 성운은 붉게 보인다. 이 붉은색은 수소 원자에 자외선이 닿아 전리되고, 전자가 재결합할 때 나오는 파장 중 하나인 Hα선(파장 656.28nm)에서 유래한다.[10] 더 큰 에너지가 공급되는 환경에서는 수소 이외의 원소도 전리되기 때문에, 녹색이나 청색의 휘선 성운이 될 수도 있다. 따라서 성운의 스펙트럼을 조사함으로써 연구자는 성운의 화학 조성을 추정할 수 있다. 대부분의 휘선 성운은 90%가 수소이고, 나머지를 헬륨과 산소, 질소, 기타 원소가 차지한다.
북반구에서 볼 수 있는 휘선 성운 중 가장 아름다운 것으로는, 궁수자리의 석호 성운(M8)과 오리온 성운(M42)이 있다.
휘선 성운에는 종종 어두운 얼룩 모양의 영역이 있다. 이는 성간진의 구름이 뒤쪽의 빛을 가리고 있기 때문이다. 이러한 휘선 성운과 암흑 성운의 조합으로 재미있는 모습을 형성하고 있는 천체가 많이 존재한다. 이들은 대개 그 모습에 따라 이름이 붙여진다. 예시로 백조자리의 북아메리카 성운(NGC 7000)과 외뿔소자리의 원뿔 성운(NGC 2264) 등이 있다.
성운 중에는 반사 성운과 휘선 성운이 모두 포함된 것도 있다. 이러한 예시로는 궁수자리의 삼렬 성운(M20)이 있다.
6. 이미지 갤러리
6. 1. 허블 우주 망원경 이미지
6. 2. 기타 이미지
참조
[1]
간행물
Nebulae
https://go.gale.com/[...]
World of Physics, Gale In Context: Science
2014-10
[2]
웹사이트
Emission Nebulae
https://www.nasa.gov[...]
NASA
2023-01-13
[3]
웹사이트
20.3 Cosmic Dust - Astronomy
https://openstax.org[...]
2016-10-13
[4]
웹사이트
Messier 42
http://messier.seds.[...]
2006-04-12
[5]
웹사이트
A Beautiful Instance of Stellar Ornamentation
https://www.eso.org/[...]
2016-05-18
[6]
뉴스
Hubble revisits the Monkey Head Nebula for 24th birthday snap
https://esahubble.or[...]
2014-03-17
[7]
뉴스
Cosmic Silver Lining
https://esahubble.or[...]
[8]
뉴스
Hubble revisits the Monkey Head Nebula for 24th birthday snap
https://esahubble.or[...]
2014-04-10
[9]
서적
オックスフォード天文学辞典
朝倉書店
[10]
서적
天文宇宙検定公式テキスト2級銀河博士(2015年〜2016年版)
恒星社厚生閣
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