적색 직사각형 성운
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1. 개요
적색 직사각형 성운은 X자 형태의 대칭적인 구조를 가진 원시 행성상 성운이다. 중심의 쌍성계는 가려져 보이지 않으며, 주변의 도넛 모양 먼지 구조에 의해 가스가 양극 방향으로 분출되어 X자 형태를 이룬다. 이 성운은 다환 방향족 탄화수소(PAHs)가 풍부하며, 자외선 관측을 통해 안트라센과 피렌과 같은 물질이 발견되었다. 허블 우주 망원경은 지상 망원경으로는 볼 수 없는 새로운 특징들을 밝혀냈지만, X자 형태의 기원은 여전히 연구 과제로 남아있다.
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| 적색 직사각형 성운 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 형태 | 원시 행성상 성운 |
| 별자리 | 외뿔소자리 |
| 거리 | 2,300 ± 300 광년 (710 ± 100 파섹) |
| 겉보기 등급 | 9.02 |
| 반지름 | 0.14 광년 |
| 다른 이름 | HD 44179 RAFGL 915 |
| 식별 정보 | |
| HD | 44179 |
| RAFGL | 915 |
| 위치 정보 | |
2. 특징
가시광선 및 근적외선에 의한 고해상도 이미지에서는 X자형의 매우 대칭성이 좋은 쌍극 성운이며, 이 X자형은 주변 물질이 도넛 모양으로 흩어져 있음을 나타낸다.[2][3] 중심의 쌍성계는 성운에 의해 가려져 있으며, 직접 볼 수 없다.
적색 직사각형은 회전하는 적도 디스크가 잘 식별된 진화된 별 주위의 첫 번째 성운이었다(이러한 디스크의 존재는 이러한 천체 중 몇 개에서만 입증되었으며, 대부분에서는 팽창만 관찰된다).[9] 그러나 디스크는 별빛을 흡수하며, 주로 더 조밀한 디스크에서 추출된 물질로 형성될 가능성이 높은 비교적 확산된 유출을 나타내는 아름다운 광학 이미지에서는 거의 보이지 않는다.[10] 뚜렷한 가로대는 증가된 방출률의 여러 에피소드를 시사한다.
허블 우주 망원경은 지구의 격동적인 대기를 통해 관측하는 지상 망원경으로는 볼 수 없는 적색 직사각형의 풍부한 새로운 특징들을 밝혀냈다. 이 죽어가는 별의 많은 특징, 특히 X자형 이미지의 기원은 여전히 숨겨져 있거나 심지어 완전히 미스터리로 남아있다. 눈에 띄는 쌍극 대칭의 존재는 원시 행성상 성운과 행성상 성운에서 흔하다. 노암 소커와 빈센트 이케/Vincent Ickenl, 애덤 프랭크와 같은 이론가들은 이 축 대칭이 별풍의 서로 다른 위상 간의 상호 작용으로 인한 충격의 결과로 나타날 수 있음을 보여주었지만(후기 별 진화의 특징), 그 기원은 여전히 논쟁 중이다.[11] 반면에, 적색 직사각형의 X자형 모양과 유출 가스의 낮은 속도는 특이하며, 이는 아마도 그 기원(안정적이고 확장된 디스크와 관련됨)이 대부분의 원시 행성상 성운과 다르기 때문일 것이다.
이 성운의 특징이라고 할 수 있는 대칭성은, 중심의 쌍성으로부터의 구대칭 가스 방출이 그 주위를 덮는 두꺼운 성간 먼지의 도넛 모양 구조에 의해 양극 방향으로 조여져 만들어진 것으로 생각된다. 우리는 이 도넛 모양 구조를 옆에서 보고 있으며, 양극 방향으로 뿜어져 나오는 가스의 경계선이 X자형으로 보인다. 사다리와 같은 줄무늬는 가스 방출이 여러 번 반복되었음을 나타낸다. 중심에 있는 별이 수천 년 안에 고온의 백색 왜성이 되면, 주변의 가스를 전리시켜 성운은 행성상 성운이 된다.
1981년, 빈센트 이케 등은 점근 거성 분지별이 구대칭으로 가스를 방출하고, 그 가스가 별을 둘러싼 성간 먼지 토러스와 충돌하여 충격파가 발생, 그것이 붉은 직사각형 성운에서 보이는 것과 같은 원뿔형 성운을 형성했다고 발표했다.
=== 화학적 조성 ===
적색 직사각형은 특히 다환 방향족 탄화수소(PAHs)가 풍부한 것으로 알려져 있다.[4][5][6] X자형 성운 성분에서 이러한 탄소 함유 거대 분자의 존재는 적도 지역이 규산염이 풍부한 먼지 입자와 O 함유 분자를 포함하는 것으로 알려져 있으며,[7] 이는 후기 진화 과정에서 주성 별의 O/C 풍부도 비율의 변화로 해석되었다.[8] PAHs는 중심 광해리 영역의 발달로 인해 형성될 수도 있는데, 이는 중심 별계의 UV 방출에 의해 안정적인 분자가 해리되면서 매우 활발한 화학 반응이 나타나는 영역이다.
2004년 제203회 미국 천문학회에서 톨레도 대학교의 A. Witt 등은 다환 방향족 탄화수소인 안트라센과 피렌의 존재를 나타내는 스펙트럼이 붉은 직사각형 성운의 자외선 관측에서 얻어졌다고 보고했다. 이들 다환 방향족 탄화수소는 생명의 재료가 되었을 가능성이 있는 유기물로서 주목받고 있다. 과거의 연구에서는 이러한 탄화수소 분자는 자외선에 의해 곧 파괴된다고 생각했지만, 탄화수소 분자가 파괴되지 않고 오랫동안 존재할 가능성이 이 연구에 의해 제시되었다.
=== X자 형태와 사다리꼴 띠 ===
고해상도 가시광선 및 근적외선 이미지는 X자형 스파이크를 가진 매우 대칭적이고 조밀한 쌍극 성운을 보여주며, 이는 주변 물질의 비등방성 분산을 암시한다. 중심 이중성계는 완전히 가려져 직접적인 빛을 제공하지 않는다.[2][3]
2. 1. 화학적 조성
적색 직사각형은 특히 다환 방향족 탄화수소(PAHs)가 풍부한 것으로 알려져 있다.[4][5][6] X자형 성운 성분에서 이러한 탄소 함유 거대 분자의 존재는 적도 지역이 규산염이 풍부한 먼지 입자와 O 함유 분자를 포함하는 것으로 알려져 있으며,[7] 이는 후기 진화 과정에서 주성 별의 O/C 풍부도 비율의 변화로 해석되었다.[8] PAHs는 중심 광해리 영역의 발달로 인해 형성될 수도 있는데, 이는 중심 별계의 UV 방출에 의해 안정적인 분자가 해리되면서 매우 활발한 화학 반응이 나타나는 영역이다.2004년 제203회 미국 천문학회에서 톨레도 대학교의 A. Witt 등은 다환 방향족 탄화수소인 안트라센과 피렌의 존재를 나타내는 스펙트럼이 붉은 직사각형 성운의 자외선 관측에서 얻어졌다고 보고했다. 이들 다환 방향족 탄화수소는 생명의 재료가 되었을 가능성이 있는 유기물로서 주목받고 있다. 과거의 연구에서는 이러한 탄화수소 분자는 자외선에 의해 곧 파괴된다고 생각했지만, 탄화수소 분자가 파괴되지 않고 오랫동안 존재할 가능성이 이 연구에 의해 제시되었다.
2. 2. 구조
가시광선 및 근적외선에 의한 고해상도 이미지에서는 X자형의 매우 대칭성이 좋은 쌍극 성운이며, 이 X자형은 주변 물질이 도넛 모양으로 흩어져 있음을 나타낸다.[2][3] 중심의 쌍성계는 성운에 의해 가려져 있으며, 직접 볼 수 없다.적색 직사각형은 특히 다환 방향족 탄화수소 (PAHs)가 풍부한 것으로 알려져 있다.[4][5][6] X자형 성운 성분에서 이러한 탄소 함유 거대 분자의 존재는 적도 지역이 규산염이 풍부한 먼지 입자와 O 함유 분자를 포함하는 것으로 알려져 있으며,[7] 이는 후기 진화 과정에서 주성 별의 O/C 풍부도 비율의 변화로 해석되었다.[8] 그러나 PAHs는 또한 중심 광해리 영역의 발달로 인해 형성될 수도 있는데, 이는 중심 별계의 UV 방출에 의해 안정적인 분자가 해리되면서 매우 활발한 화학 반응이 나타나는 영역이다. 적색 직사각형은 회전하는 적도 디스크가 잘 식별된 진화된 별 주위의 첫 번째 성운이었다(이러한 디스크의 존재는 이러한 천체 중 몇 개에서만 입증되었으며, 대부분에서는 팽창만 관찰된다).[9] 그러나 디스크는 별빛을 흡수하며, 주로 더 조밀한 디스크에서 추출된 물질로 형성될 가능성이 높은 비교적 확산된 유출을 나타내는 아름다운 광학 이미지에서는 거의 보이지 않는다.[10] 뚜렷한 가로대는 증가된 방출률의 여러 에피소드를 시사한다.
허블 우주 망원경은 지구의 격동적인 대기를 통해 관측하는 지상 망원경으로는 볼 수 없는 적색 직사각형의 풍부한 새로운 특징들을 밝혀냈다. 이 죽어가는 별의 많은 특징, 특히 X자형 이미지의 기원은 여전히 숨겨져 있거나 심지어 완전히 미스터리로 남아있다. 눈에 띄는 쌍극 대칭의 존재는 원시 행성상 성운과 행성상 성운에서 흔하다. 노암 소커와 빈센트 이케/Vincent Ickenl, 애덤 프랭크와 같은 이론가들은 이 축 대칭이 별풍의 서로 다른 위상 간의 상호 작용으로 인한 충격의 결과로 나타날 수 있음을 보여주었지만(후기 별 진화의 특징), 그 기원은 여전히 논쟁 중이다.[11] 반면에, 적색 직사각형의 X자형 모양과 유출 가스의 낮은 속도는 특이하며, 이는 아마도 그 기원(안정적이고 확장된 디스크와 관련됨)이 대부분의 원시 행성상 성운과 다르기 때문일 것이다.
이 성운의 특징이라고 할 수 있는 대칭성은, 중심의 쌍성으로부터의 구대칭 가스 방출이 그 주위를 덮는 두꺼운 성간 먼지의 도넛 모양 구조에 의해 양극 방향으로 조여져 만들어진 것으로 생각된다. 우리는 이 도넛 모양 구조를 옆에서 보고 있으며, 양극 방향으로 뿜어져 나오는 가스의 경계선이 X자형으로 보인다. 사다리와 같은 줄무늬는 가스 방출이 여러 번 반복되었음을 나타낸다. 중심에 있는 별이 수천 년 안에 고온의 백색 왜성이 되면, 주변의 가스를 전리시켜 성운은 행성상 성운이 된다.
1981년, 빈센트 이케 등은 점근 거성 분지별이 구대칭으로 가스를 방출하고, 그 가스가 별을 둘러싼 성간 먼지 토러스와 충돌하여 충격파가 발생, 그것이 붉은 직사각형 성운에서 보이는 것과 같은 원뿔형 성운을 형성했다고 발표했다.
2. 2. 1. X자 형태와 사다리꼴 띠
고해상도 가시광선 및 근적외선 이미지는 X자형 스파이크를 가진 매우 대칭적이고 조밀한 쌍극 성운을 보여주며, 이는 주변 물질의 비등방성 분산을 암시한다. 중심 이중성계는 완전히 가려져 직접적인 빛을 제공하지 않는다.[2][3]적색 직사각형은 특히 다환 방향족 탄화수소 (PAHs)가 풍부한 것으로 알려져 있다.[4][5][6] X자형 성운 성분에서 이러한 탄소 함유 거대 분자의 존재는 적도 지역이 규산염이 풍부한 먼지 입자와 O 함유 분자를 포함하는 것으로 알려져 있으며,[7] 이는 후기 진화 과정에서 주성 별의 O/C 풍부도 비율의 변화로 해석되었다.[8] 그러나 PAHs는 또한 중심 광해리 영역의 발달로 인해 형성될 수도 있는데, 이는 중심 별계의 UV 방출에 의해 안정적인 분자가 해리되면서 매우 활발한 화학 반응이 나타나는 영역이다. 적색 직사각형은 회전하는 적도 디스크가 잘 식별된 진화된 별 주위의 첫 번째 성운이었다(이러한 디스크의 존재는 이러한 천체 중 몇 개에서만 입증되었으며, 대부분에서는 팽창만 관찰된다).[9] 그러나 디스크는 별빛을 흡수하며, 주로 더 조밀한 디스크에서 추출된 물질로 형성될 가능성이 높은 비교적 확산된 유출을 나타내는 아름다운 광학 이미지에서는 거의 보이지 않는다.[10] 뚜렷한 가로대는 증가된 방출률의 여러 에피소드를 시사한다.
허블 우주 망원경은 지구의 격동적인 대기를 통해 관측하는 지상 망원경으로는 볼 수 없는 적색 직사각형의 풍부한 새로운 특징들을 밝혀냈다. 이 죽어가는 별의 많은 특징, 특히 X자형 이미지의 기원은 여전히 숨겨져 있거나 심지어 완전히 미스터리로 남아있다. 눈에 띄는 쌍극 대칭의 존재는 원시 행성상 성운과 행성상 성운에서 흔하다. 노암 소커와 빈센트 이케/Vincent Ickenl, 애덤 프랭크와 같은 이론가들은 이 축 대칭이 별풍의 서로 다른 위상 간의 상호 작용으로 인한 충격의 결과로 나타날 수 있음을 보여주었지만(후기 별 진화의 특징), 그 기원은 여전히 논쟁 중이다.[11] 반면에, 적색 직사각형의 X자형 모양과 유출 가스의 낮은 속도는 특이하며, 이는 아마도 그 기원(안정적이고 확장된 디스크와 관련됨)이 대부분의 원시 행성상 성운과 다르기 때문일 것이다.
이 성운의 특징이라고 할 수 있는 대칭성은, 중심의 쌍성으로부터의 구대칭 가스 방출이 그 주위를 덮는 두꺼운 성간 먼지의 도넛 모양 구조에 의해 양극 방향으로 조여져 만들어진 것으로 생각된다. 우리는 이 도넛 모양 구조를 옆에서 보고 있으며, 양극 방향으로 뿜어져 나오는 가스의 경계선이 X자형으로 보인다. 사다리와 같은 줄무늬는 가스 방출이 여러 번 반복되었음을 나타낸다. 중심에 있는 별이 수천 년 안에 고온의 백색 왜성이 되면, 주변의 가스를 전리시켜 성운은 행성상 성운이 된다.
1981년, 빈센트 이케 등은 점근 거성 분지별이 구대칭으로 가스를 방출하고, 그 가스가 별을 둘러싼 성간 먼지 토러스와 충돌하여 충격파가 발생, 그것이 붉은 직사각형 성운에서 보이는 것과 같은 원뿔형 성운을 형성했다고 발표했다.
3. 진화
참조
[1]
간행물
Results for Red Rectangle
http://simbad.u-stra[...]
SIMBAD, Centre de données astronomiques de Strasbourg
2007-01-07
[2]
논문
Properties of the close binary and circumbinary torus of the Red Rectangle
2002
[3]
웹사이트
Mystery of Red Space Glow Solved
http://space.com/sci[...]
2007-04-06
[4]
논문
The peculiar object HD 44179, 'The red rectangle'
1975-02
[5]
논문
The infrared spectra of CRL 618 and HD 44179
1978-03
[6]
논문
Sub-arcsecond imaging and spectroscopic observations of the Red Rectangle in the N-band
2004-02
[7]
논문
Chemistry of nebulae around binary post-AGB stars: A molecular survey of mm-wave lines
https://www.aanda.or[...]
2022-03-01
[8]
논문
An oxygen-rich dust disk surrounding an evolved star in the Red Rectangle
1998-02
[9]
논문
The orbiting gas disk in the Red Rectangle
2005-10
[10]
논문
ALMA observations of the Red Rectangle, a preliminary analysis
2013-09
[11]
논문
Shapes and Shaping of Planetary Nebulae
2002
[12]
문서
SIMBAD
2007
[13]
문서
Men'shchikov, Schertl, Tuthill, Weigelt
2002
[14]
서적
『ビジュアル宇宙大図鑑』
日経ナショナルジオグラフィック社
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