Astro News Vol. No.1 Serial No 2.
2nd issue of Feb. 2012
<알려드리는 말씀>
이번호부터 다음달의 주요 천문현상을 게재합니다. 매월 첫째 주에는 날짜별 event 및 주요 천문현상을 알려드리고 두번째 주에는 기타 볼만한 것들을 정리합니다. 관측에 조금이나마 도움되시길 바랍니다. 또한 관심있는 분야 골라서 보시기 편하도록 첫 페이지에 <목차>를 올렸습니다.
이번호는 2월20일 게재예정 이었으나, 일주일 먼저 올립니다. 2월에는 흥미 있는 News가 별로 없어 기획기사 중심으로 편집했습니다. 앞으로 더욱 알찬 내용이 되도록 노력하겠습니다. 3월5일자에서 다시 뵙겠습니다.
< 목 차 >
I. Celestial Events of March
(1) Calendar of events
(2) Main events
1. 3월3일 (토) 초저녁 – 화성 <충>- (수정:정확한 <충>시각은 3월4일 (일) 06:00 시)
2. 3월12일(월) 일몰직후 – 금성, 목성 접근.
II. Surprise & Mystery :
착한 성운, 나쁜 성운, 이상한 성운.
III. Journey to Deep Sky
천상의 화음, <세이퍼트 6중주> .
IV. News Forum
(1) 엄청난 양의 물이 존재하는 퀘이사, 그럼 생명체도 ?
(2) 명왕성의 4번째 위성 발견.
I. Celestial Events of March
(1) Calendar of events
1일: 소행성 Eros <충>.
3일: 화성 <충> - 아래의 Main events 참조. (정확한 <충> 시각은 4일 06:00 시)
5일: 수성 <동방 최대이각>, 18도.
8일: 달 <망>.
10일: 달 <근지점>. 362,322 km (225,185 마일)
11일: 소행성 Astraea <충>
15일: 금성, 목성 북쪽 3도까지 접근. - 아래의 Main events 참조.
20일: <춘분>, 소행성 Flora <층>.
21일: 수성 <내합>
22일: 달 <삭>.
26일: 달 <원지점> 405,690 km (252,138 마일)
27일: 금성 <동방 최대이각>. 46도.
(2) Main events
1 3월3일 (토) 초저녁 – 화성 <충>
초저녁에 화성이 지구와 가장 가까워지는 <충>위치에 오고, 목성, 금성, 수성을 한 하늘에서 한꺼번에 볼 수 있다.
(수정: 지구와 최대 근접은 3월6일 02:00 입니다)
특히 향후 2년 동안은 이날이 화성이 최대로 밝게 보이는 날이다. 달을 포함, 5천체가 하늘을 가로질러 거의 일렬로 정렬한다, 늦은 밤에는 토성이 뒤따라 나타난다.
2 3월12일(월) 일몰직후 – 금성, 목성 접근
일몰 직후에 가장 밝은 행성들인 금성과 목성이 근접한다. 이 날이 2012년 중 두 행성이 최대로 접근하는 날이다. 보너스로서 일주일간 2012년중 최대 밝기를 자랑하는 수성도 볼 수 있다.
II. Surprise & Mystery :
착한 성운, 나쁜 성운, 이상한 성운
★ 편집자 주 ★
본문 시작하기 전에 서론 겸해서 간단한 말씀 먼저 드립니다.
클린트 이스트우드가 주연한 마카로니 웨스턴 영화 기념비적 작품 <석양의 무법자> 영문 제목은
<The Good, The Bad and The Ugly> 입니다. 우리말로는 좋은 놈, 나쁜 놈, 추한 놈 정도될까요…. 이 영화는 얼마 전 우리나라에서도 추한 놈을 이상한 놈으로 제목만 바꾸어 리메이크 되었지요. 공식 문서에 비어 쓰기 뭐하지만,
이보다 더 좋은 표현이 없고, 우리 영화 공식제목으로도 사용된 적도 있어 그대로 올리므로 양해바랍니다.
성운에 좋은 놈, 나쁜 놈이 있을 순 없으나, 이상한 놈은 있어 살펴봅니다. 이상하다면 보통, 성격이 이상하다는 의미로 쓰이기 때문에, 이 성운을 생긴 것이 기이하다는 뜻으로 <the Weird>라고 부르고 싶습니다.
우주의 원리를 총괄하는 4가지 도형이 있는데, 원 (Circle), 타원 (Ellipse), 포물선 (Parabola) 쌍곡선 (Hyperbola)
이라고 합니다. 생각해보시면 우주 구성이나 행성, 혜성 등 모든 천체의, 운동 법칙이 이 4가지 도형으로 구성되어 있음을 아실 겁니다. 그런데 원뿔을 옆에서 자르는 각도에 따라 그 단면에 이 4가지 도형이 전부 나오는데 이것을 <Conic Section> 이라고 한답니다. 원뿔이 가진 수학, 물리학적 의미가 많다네요. 아래 그림 보시지요.
아래 기사에서도 이 원뿔 얘기가 나오므로 잠시 언급 드렸습니다. 하여간 위 그림처럼 만물이 모두 둥그런 형태를
기초하고 있습니다. 천체나 지구의 생물이나 모두 둥근 형태입니다. 물론 소행성 등 찌그러진 모습도 있으나, 원래는 그 놈도 그렇게 생기고 싶지는 않았을 겁니다. 그런데 이런 우주의 원리를 따르지 않고, 영화 <엑스맨>의 돌연변이
처럼 <직사각형 (Rectangle) 성운>, 또는 <정사각형 (Square) 성운>이 있어 소개 드립니다. 우주의 건달, 이단아
들이라 할 수 있지요. 직사각형 성운이 정사각형 성운보다 형태가 더 뚜렷하고 생성과정을 더 전형적으로 보여
주므로 직사각형 성운 중심으로 서술합니다. 아래는 관련기사입니다.
- Astro News –
외뿔소자리 (Monoceros) 에 위치한 <적색 직사각형 성운 (Red Rectangle Nebula)> 의 공식 명칭은 그 중심의 이중성 명칭을 따서 <HD 44179> 인데, 그 외곽선이 말 그대로 직사각형이며 안쪽은 거미집 또는 사다리 발판 형태이다. 이 성운의 발광원리와 구성물질에 대해선 현재 몇 가지 가설이 있을 뿐, 현재 아직 정확한 사실은 밝혀지지 않고 있다. 또한 이보다 더 늦게 발견되었으며 뱀자리 (Serpens) 에 위치한 <적색 정사각형 성운 (Red Square Nebula) - MWC 922> 도 유사한 생성과정을 보인다.
<HD 44179-적색 직사각형 성운 허블 망원경 사진>
<HD 44179-적색 직사각형 성운의 내부 역학구조>
<MWC 922-적색 정사각형 성운 모습인데, 명품 적색 직사각형 성운에 비해 조잡한
짝퉁처럼 보인다>
1915년, 이중성 헌터인 Robert Grant Aitken 이 직사각형 성운의 중심부 이중성 (9 등급) 을 최초로 발견했으나,
당시는 망원경의 제약으로 주변의 성운을 볼 수는 없었다. 1973년에 와서야 적외선 망원경이 이중성을 둘러싸고
있는 성운을 발견하여 HD 44179 라고 명명하였다. 그 후 또다시 수년이 지난 후 비로소 허블 망원경이 이 성운의
고해상도 사진을 찍어 직사각형 모습 성운 임을 밝혀냈고, 거리가 지구로부터 2,300 광년임을 알게 되었다.
그러나, 허블 망원경이 여러 사진을 전송한 이후에도, 이 성운이 거대한 가스 덩어리로 되어 있는데 어떻게 빛나는
보석 같이 완벽한 X자 대칭구조인지, 또한 내부의 사다리 모양은 어떻게 생겼는지에 대해 의문만 커지게 되었다.
더욱이 성운 스펙트럼을 보면, 발광성운이라 수소 때문에 전체적으로 적색을 띠고 있는데, 내부에선 백색 광선이
X 자 모양으로 뻗어있고 이 백색광선으로 인해 먼지들이 반사되어 주변의 가스들이 황적색으로 빛나고 있다. 혹시
먼지가 불타면서 황적색 빛을 내는 건 아닐까 ? 고맙게도 우리 들 집 안의 먼지는 스스로 불타지 않을 뿐 아니라
지구 하늘을 황적색으로 만들지도 않아 참 다행이다.
1975년에 와서야 이 성운내부의 기묘한 발광현상을 탐지하게 되었는데, 이 발광현상을 <Extended Red Emission – ERE> 라고 부른다. 그 이후 여러 다른 성운들을 조사한 결과, 몇 개 성운에서도 유사한 현상을 찾게 되었으나, 그
원리와 역학구조는 30년 이상 천문학계의 풀리지 않는 숙제가 되었다.
일부 연구에 의하면 <Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)> 라는 복합탄소분자가 이 현상을 만든다고 보고
있다. PAHs 는 우리 주변에서도 많이 볼 수 있는데, 등심갈비를 너무 구워 탄 부분 먹을 경우나 자동차 배기가스를 마실 경우 우리 몸 안으로 들어온다. 이 분자가 이 성운내부에 넘쳐나고, <안트라센 (Anthracene)>, <피렌 (Pyrene)> 같은 생명체 구성에 필수적인 유기화합물도 이 성운에 존재하는 것이 발견되었다. 그런데 중심부 이중성에서 많은 자외선이 나오며, PAHs 는 그 특성상 자외선을 쏘이게 되면 빛을 발광하면서 파괴된다. 그런데 최근 관측결과에
의하면 중심부 이중성을 둘러싸고 있는 두꺼운 먼지 구름이 이 자외선을 상당량 차단해서 PAH가 파괴되는 속도를 지연시킨다고 한다. 또한 아주 최근에 와서야 발견된 “분자간 상호 유지력”이란 힘도 속도 조절 역할을 하는 것으로 추정된다.
이 성운의 기묘한 발광현상을 위와 같이 어렵게 설명할 수 있지만, 직사각형 구조는 어떻게 설명할까 ? 1981년 이나 되어서야 Vincent Icke (네덜란드) 의 신빙성 있는 연구결과가 발표되었다. 중심부 이중성으로부터 방출되는 구형 가스가 이중성 공전 등의 이유로 두 개 이중성 주변 도너스 모양의 짙은 먼지구름에 충격을 주면 연속적으로 특이한 충격파가 생긴다. 이렇게 되면 중앙에서 두 개의 꼭지점이 만나는 두 개 원뿔 모양의 방출 파장이 생길 것이다.
이 두 개 방출파장을 옆에서 보면 거대한 X 자 모습으로 보일 것이다.
거미집 혹은 사다리 발판 같이 생긴 중간 부분의 연결선은 수백년 마다 일어난 폭발 잔해가 쌓여서 형성된 것으로
보인다. 이런 직선모양의 선은 다른 성운에서는 찾아 볼 수 없다. 다만 최근 발견된 <적색 정사각형 성운 (Red Square Nebula)> 에서도 이런 직선들이 보이지만, 직사각형 성운에 비하면 싸구려 짝퉁처럼 보인다. 하여간 이
사다리 발판들은 계속 팽창하고 있는 것으로 보이며 가장자리 부분이 예리한 선으로 보여서 “와인잔” 으로 불리기도 한다.
2009년에 <The Astrophysical Journal>에 중심부 이중성이 서로 319일 주기로 공전한다는 논문이 발표되었다.
이 성운 발견 초창기엔 중심성이 백색왜성으로 추정되었다. 그러나 이 논문에 따르면 중심부 이중성은 아직 활동
중이며, 서로 표면온도 차이를 보인다. 한 별은 온도가 높아 청색을 띠고 있으며, 다른 별은 태양과 질량이 유사하며 온도가 상대적으로 낮다. 흥미로운 점은 뜨거운 청색 별은 온도가 낮은 별의 물질을 시속 500 km 속도로 빨아들이고 있다는 사실이다.
이 두 별은 이심율이 대단히 큰 궤도를 서로 돌고 있는데, 매년 한번씩 일어나는 최대 근지점에선 물질 이동이 더욱 격렬히 일어난다. 자체 질량을 동반성에 뺏기고 있는 이 온도가 낮은 별은 수천년 후, 결국 뜨거운 별로 모두 흡수되어 하나의 뜨거운 청색왜성 (Blue Dwarf) 이 될 것이며, 자외선 흐름이 이 현상을 가속시켜 종국에는 행성상 성운 같은 모습을 갖게 될 것이다. 따라서 HD 44179 는 현재는 행성상 성운이 아니며, <원시행성 (Protoplanetary)>이라고 할 수 있다.
<적색 직사각형 성운>은 천문학 역사에 대단히 중요한 천체로서, 아직 설명할 수 없는 신비가 많기는 하지만 특이한 구조와 아름다운 모습으로 이전에는 알려지지 많은 새로운 사실들을 보여주었다. 인류의 우주 탐구는 이제 시작이다. - Astro News –
III. Journey to Deep Sky
천상의 화음, <세이퍼트 6중주>
이번 호부터 연재 시작하는 Deep Sky 여행은 지구에서 크게 멀리 않은 (우주적 개념으로), 2억 광년 떨어진 곳부터 나가서 6중주 은하 협주곡 들어 봅니다. 적어도 10 inch 반사 이상 구경 망원경은 필수 지참이라고 하는데…… 저는 이런 망원경 없어서 못 가보지만, 소개는 드릴 수 있습니다. 이미 널리 알려진 4중주, 5중주는 많이 감상하셨을
테니, 아직 안 들어보신 분은 6중주도 한번 감상해 보시기 바랍니다. (편집자)
<허블 사진. 아래는 각각 은하의 NGC 목록입니다.
사진의 맨 왼쪽 희미한 부분 – 6027 e / 그 오른쪽 일자형 측면은하 – 6027 /
그 오른쪽 <ㄱ> 자 꺾어진 부분의 45도 각도 측면은하 – 6027 b /
그 아래쪽 찐빵 같은 측면은하 – 6027 a / 맨 아래쪽 서 있는 측면은하 6027 c /
가운데 작은 나선은하 6027 d>
뱀자리 머리부분 (Serpens Caput., 참고로 뱀 꼬리 부분은 Serpens Cauda 라고 합니다) 에는 특이한 밀집도를 보이는 은하들이 있는데, 발견한 사람의 이름을 따서 <세이퍼트 6중주 (Sefert’s Sextet) >라고 불린다. 여기에는
6개 은하가 2’ 안에 <ㄱ> 자로 밀집해 있는 것으로 관찰되는데, 이 중에서 5개 은하는 지구에서 1.9 억 광년 거리에 있으나, , <ㄱ> 자 가운데 정면으로 보이는 작은 나선은하는 다른 은하들보다 4배나 더 먼 거리에 있는 은하이다. 북동쪽에 보이는 희미한 얼룩 (NGC 6027e)은 은하 조석력에 의한 꼬리부분이거나 은하 잔해물로 추정된다.
1948년에 Carl Keenan Seyfert 가 가장 밝고 기존 NGC 목록에 있는NGC 6027 주변에서 다른 은하들을 찾아내고NGC 6027 a, b, c, d, e로 명명한 이래로 <세이퍼트 6중주>라고 불린다. 그런데 1982 년 Paul Hickson 이 다시 자신만의 카탈로그를 만들면서 Hickson 79a~79e 까지 Seyfert번호와 순서가 다르게 이름 붙였으며 현재
두가지 카달로그 번호가 같이 혼용된다.
이 은하들이 차지하고 전체면적은 우리은하보다 더 적으며 현재까지 발견된 것 은하들 중에서 가장 밀집도가 높다. 가운데 나선은하를 제외한 5개 은하들은 서로 아주 가까이 모여서 상호 중력 작용으로 서로 가까워지고 있으며
수 억년 후에는 결국 하나의 거대 타원은하로 다시 태어날 것으로 추정된다.
<세이퍼트 6중주>는 130 mm 굴절 (117 X) 로 보면 희미한 솜털 조각들처럼 보이고 10 inch 반사 (220 X) 로는
3개 은하들 (6027, 6027b, 6027a)이 흐릿하게나마 구별된다. 14.5 inch 반사 (276 X) 로는 <ㄱ> 자를 이루는 4개 은하 및 나선은하가 모두 구별되어 보이나, 6027e 는 주변시로 보아야 구별 가능할 듯. 배율을 315 X까지 올리면 6027d 나선은하가 반짝이는 모습까지 볼 수 있다. 물론 하늘이 투명하고 seeing 이 좋아야겠지만….
아래는 6개 은하들의 상세내역이다.
(편집자 - Wikipedia 영문판에 있는 6개 은하들 NGC 목록 위치 및 거리에 일부 오류가 있으므로 검색하실 때 주의해서 보시기 바랍니다.)
NGC No Hickson No 거리 (억 광년) 적 경 적 위 안시등급
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6027 79 b 1.9 15. 59. 12.7 +20. 45. 47 14.7
6077 a 79 a 1.9 15. 59. 11.5 +20. 45. 14 15.1
6027 b 79 c 1.9 15. 59. 11.0 +20. 45. 42. 15.4
6027 c 79 d 1.9 15. 59. 12.1 +20. 44. 47 16.0
6027 d 79 e 약 8.0 15. 59. 13.2 +20. 45. 33 15.6
6027 e 없음 1.9 15. 59. 15.1 +20. 45. 55 16.5
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보일 것이다>
- Astro News –
IV. News Forum
(1) 엄청난 양의 물이 존재하는 퀘이사, 그럼 생명체도 ?
<퀘이사 illustration – 강력한 방사선 제트가 분출되고 있다>
보편적 액체인 물이 기존에 알려진 것보다 극한의 우주환경에서도 보편적으로 존재한다는 연구결과가 나왔다. <Astrophysical Journal> 에 실린 두가지 논문에 따르면 엄청난 양의 물이 지구에서 120 억 광년 이상 떨어진
퀘이사 APM 08279+5255 를 둘러싸고 있다고 한다. 이는 지금까지 알려진 것 중 지구에서 가장 먼 우주에 존재
하는 물이며, 우주 형성 초기, 태초의 물이라고 할 수 있다.
퀘이사 (Quasar: Quasi-Stella radio Source) 는 처음 발견될 당시 전파를 방출한다고 해서 붙여진 이름이지만 이후 발견된 것들이 모두 전파를 발생시키진 않으나, 명칭은 그대로 퀘이사로 쓰고
있다. 퀘이사는 초거대 블랙홀로서 주변 물질을 격렬히 빨아들이기 때문에 강력한 에너지를 발산한다.
퀘이사 APM 08279+5255 가 보유한 물의 양은 지구 바닷물 전체의 140 조 (兆, trillion) 배나 되는데, 주변 수백
광년 거리에 수증기 형태로 퍼져있다. 이 수증기 온도는 영하 53℃ 로서 우주 평균온도에 비하면 상당히 따뜻하다. 그러나 수증기 밀도는 퀘이사 주변에 너무 광범위하게 퍼져 있기 때문에 지구 대기의 300 조배 정도로 희박한 편이다.
이 퀘이사는 물이 우주 생성초기 때부터 우주전역에 걸쳐 광범위하게 존재했다는 강력한 증거가 된다. 이 퀘이사의 블랙홀은 현재 질량의 6 배 정도의 물질을 더 주변에서 빨아들인 후에야 활동을 멈출 것으로 보인다. 참고로 이 블랙홀의 현재 질량은 태양의 200 억배이다. - Astro News –
★ 편집자 주 ★
140조배, 200억배 등의 숫자가 나오니 전혀 감이 안 잡히네요.. 인도인들은 수천년부터
겁(刧)이라는 말을 사용했는데, 1겁은 43억년 정도라고 합니다. 불경에는 “수천겁 지나서
환생” 등의 말이 있는데, 역시 부처님께서는 우주적 시공개념을 그 때 이미 가지실 만큼
통이 크십니다 !.
위의 기사에 나오는 퀘이사 APM 08279+5255 은 <중력렌즈> 효과를 가진 퀘이사로도
유명합니다. 중력렌즈 효과를 보이는 유명한 퀘이사에는 그 밖에도 Einstein Cross 라는
이름으로 유명한 QSO 2237+0305 및 Twin Quasar 로 불리는 QSO 0957+561 등이
있습니다. 아래에 중력렌즈 효과 보이는 3가지 퀘이사 사진 올립니다
<APM 08279+5255 – 한개 천체가 두개로 보인다 – 지구에서 120억 광년 거리>
<QSO 2237+0305 – Einstein’s Cross – 한개 천체가 4개로 보인다-80억 광년 거리>
<QSO 0957+561 – Twin Quasar - 한개 천체가 2개로 보인다-78억 광년 거리>
- Astro News –
<명왕성 위성들의 위치 관계>
허블 망원경은 우주변방의 은하나 휘황찬란한 성운사진으로만 유명한 것이 아니고, 우리 안방인 태양계 구석구석을 살펴보는데도 큰 기여를 하고 있다. NASA는 2011년 7월20일, 허블을 통해서 명왕성의 4번째 위성을 찾았고, 잠정적으로 이 위성을 <P4>로 부른다고 발표했다.
<P4>의 지름은 13~34 km로서 이미 발견된 다른 3개 위성인 <Charon> <Nix> <Hydra>보다 크기가 상당히 작다. <Charon> 은 직경이 1,400 km 이고 <Nix>는 32 km, <Hydra>는 113 km이다.
<P4>는 <Nix>와 <Hydra> 사이에 위치하며 공전주기는 31일이다. <Charon>은 6일, <Nix>는 25일, <Hydra>는
38일.
지구에서 50억 km 떨어진 명왕성에서 <P4>처럼 작은 위성을 찾아내는 허블 망원경 능력이 놀라울 따름이다.
그 허블 망원경 경통을 지구로 향하면 ? <Enemy of the State>라는 영화에서는 우주에서 사람 다리의 털도 볼 수
있다는 대사가 나온다. 원래 망원경은 우주를 보기 위한 것이 아니고, 군사 목적 때문에 많은 발전이 이루어졌다고
한다.
<P4 비롯한 4개 위성 공전궤도 illustration> - Astro News – <끝>
Astro News - Serial No 3 - 1st issue of Mar. 2012
