.Cosmic Castaways: Webb Unveils the Flame Nebula’s Smallest “Almost-Stars”
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.Cosmic Castaways: Webb Unveils the Flame Nebula’s Smallest “Almost-Stars”
우주의 난파선: 웹이 불꽃 성운의 가장 작은 "거의 별"을 공개하다
SciTechDaily 제공 2025년 4월 16 화염 성운 허블 및 웹 관측 불꽃 성운의 이 콜라주 이미지들은 왼쪽에 NASA 허블 우주 망원경으로 촬영한 근적외선 이미지를, 오른쪽 두 개의 삽입된 이미지는 NASA 제임스 웹 우주 망원경으로 촬영한 근적외선 이미지를 보여줍니다. 허블 이미지 속 어둡고 짙은 가스와 먼지, 그리고 주변의 흰 구름은 웹 이미지에서 대부분 제거되어, 그 안에서 적외선을 생성하는 천체들, 즉 어린 별과 갈색 왜성에 의해 투과된 더 투명한 구름을 볼 수 있습니다.
천문학자들은 웹 이미지를 이용하여 이 별 형성 영역에서 가장 질량이 작은 천체들의 분포를 조사했습니다. 출처: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Meyer(미시간 대학교), Matthew De Furio(텍사스 오스틴 대학교), Massimo Robberto(STScI), Alyssa Pagan(STScI)
새로운 인구 조사에서 '별과 갈색 왜성을 형성할 때 얼마나 작아질 수 있는가?'라는 질문에 대한 답이 나왔습니다. 오리온 분자 구름 복합체의 일부인 불꽃 성운은 새로운 별들이 탄생하는 매우 연구가 많이 이루어진 영역입니다. NASA 의 허블 우주 망원경 과 같은 망원경이 수년간 이 성운을 관측해 왔지만, 고밀도의 먼지로 가득한 핵 깊숙이 숨겨진 가장 작은 별들은 지금까지는 관측이 불가능했습니다. NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 강력한 적외선 기능을 활용하여 이 영역에서 가장 희미하고 작은 천체들을 최초로 감지하고 그 수를 측정했습니다. 이를 통해 천문학자들은 갈색 왜성 형성에 필요한 최소 질량을 정확하게 알아낼 수 있었습니다.
웹 우주 망원경, 신비한 불꽃 성운을 더 깊이 들여다보다 불꽃 성운 허블 및 웹 관측 이 애니메이션은 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경이 100만 년 미만의 가까운 별 형성 성운인 불꽃 성운을 관측한 영상을 번갈아 보여줍니다. 이 비교에서는 세 개의 저질량 천체가 강조되어 있습니다. 허블 관측에서는 저질량 천체들이 해당 지역의 짙은 먼지와 가스에 가려져 있습니다. 그러나 웹 우주 망원경의 희미한 적외선 감도 덕분에 허블 우주 망원경 관측에서는 이 천체들이 더욱 뚜렷하게 보입니다. 출처: NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)
불꽃 성운에서 갈색 왜성 발견 지구에서 약 1,400광년 떨어진 불꽃 성운은 젊고 활발한 별 형성 지역으로, 나이가 100만 년도 채 되지 않습니다. 천문학자들은 이 별의 육아실에서 핵융합 반응을 일으킬 만큼 질량이 부족한 매우 작은 천체들을 발견했습니다. 이 천체들은 갈색 왜성으로 알려져 있습니다. 흔히 "실패한 별"이라고 불리는 갈색 왜성은 시간이 지남에 따라 점차 식고 희미해져 일반 별보다 훨씬 어둡고 관측하기 어려워집니다. 이 때문에 대부분의 망원경은 갈색 왜성이 태양에 비교적 가까이 있을 때조차도 관측에 어려움을 겪습니다.
그러나 갈색 왜성이 아주 어릴 때는 불꽃 성운처럼 두꺼운 먼지와 가스 구름 속에 숨어 있음에도 불구하고 여전히 따뜻하고 밝아서 관측할 수 있습니다. 아티스트 컨셉션 제임스 웹 우주 망원경 일러스트레이션 제임스 웹 우주 망원경 예술가의 구상. 사진 제공: NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez (CI Lab) 웹 망원경의 전례 없는 적외선 시야 NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 그 짙은 먼지를 뚫고 이 갓 태어난 갈색 왜성의 희미한 적외선을 포착할 수 있습니다. 웹 망원경의 강력한 성능을 활용하여 천문학자들은 이 자유롭게 떠다니는 천체들이 얼마나 작은지 연구하기 시작했습니다.
그들은 목성 의 약 2~3배 질량을 가진 천체를 감지했으며 , 망원경은 목성 질량의 절반 정도 크기의 천체도 감지할 수 있을 만큼 민감했습니다. "이 프로젝트의 목표는 별과 갈색 왜성 형성 과정의 근본적인 저질량 한계를 탐구하는 것이었습니다. 웹 망원경을 통해 우리는 가장 희미하고 질량이 가장 작은 천체들을 탐사할 수 있게 되었습니다."라고 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 수석 연구원인 매튜 드 퓨리오는 말했습니다.
불꽃 성운 내부의 저질량 천체(Webb NIRCam 이미지) NASA 제임스 웹 우주 망원경이 촬영한 불꽃 성운 일부의 근적외선 이미지는 오른쪽 삽입 그림에 보이는 세 개의 저질량 천체를 강조하고 있습니다. 원시별보다 훨씬 차가운 이 천체들을 감지하려면 웹 우주 망원경의 감도가 필요합니다. 이 천체들은 불꽃 성운 내 갈색 왜성의 최소 질량 한계를 탐구하기 위한 노력의 일환으로 연구되었습니다. 웹 우주 망원경의 이미지는 파장 1.15마이크론과 1.4마이크론(필터 F115W와 F140M)을 파란색, 1.82마이크론(F182M)을 녹색, 3.6마이크론(F360M)을 주황색, 4.3마이크론(F430M)을 빨간색으로 나타냅니다. 출처: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Meyer(미시간 대학교)
파편화가 별과 갈색 왜성 형성에 미치는 영향 연구팀이 목표로 삼은 저질량 한계는 단편화라는 과정을 통해 설정됩니다. 이 과정에서 별과 갈색 왜성이 생성되는 거대한 분자 구름이 점점 더 작은 단위, 즉 단편으로 분해됩니다. 파편화는 여러 요인에 크게 좌우되는데, 그중에서도 온도, 열압, 그리고 중력의 균형이 가장 중요합니다. 더 구체적으로, 중력에 의해 파편들이 수축하면서 핵이 가열됩니다. 핵의 질량이 충분히 크면 수소 융합이 시작됩니다. 이 융합으로 생성된 외부 압력은 중력을 상쇄하여 붕괴를 막고 (당시 별이라고 불렸던) 물체를 안정시킵니다. 그러나 핵이 수소를 태울 만큼 단단하고 뜨겁지 않은 파편들은 내부 열을 방출하는 한 계속 수축합니다. 화염 성운 허블 및 웹 관측(나침반 이미지) 오른쪽의 불꽃 성운(NGC 2024) 두 장은 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영되었으며, 나침반 화살표, 축척 막대, 그리고 색상 키가 함께 표시되어 있습니다. 이 이미지들은 허블 우주 망원경이 촬영한 왼쪽 이미지에서 보이는 더 큰 불꽃 성운 내부의 영역을 확대한 것입니다. 북쪽과 동쪽 나침반 화살표는 하늘에서 이미지의 방향을 나타냅니다. 하늘에서 북쪽과 동쪽의 관계는 (아래에서 볼 때) 지상 지도의 방향 화살표에 대해 반대 방향으로 표시되어 있습니다.
냉각, 붕괴 및 파편화 임계값 미시간 대학교의 마이클 마이어는 "이러한 구름을 냉각하는 것이 중요한 이유는 충분한 내부 에너지가 있다면 중력에 맞서 싸울 수 있기 때문입니다."라고 말합니다.
"구름이 효율적으로 냉각되면 붕괴되어 산산이 조각납니다." 파편이 자체 복사를 재흡수할 만큼 불투명해지면 파편화가 멈추고, 이로 인해 냉각이 멈추고 추가 붕괴가 방지됩니다. 이론상 이러한 파편의 최소 한계는 목성 질량의 1배에서 10배 사이였습니다. 하지만 웹의 인구 조사가 성운 내 다양한 질량의 파편들을 집계함에 따라 이 연구는 그 범위를 상당히 축소했습니다. 작은 갈색 왜성의 감소 "이전의 많은 연구에서 밝혀졌듯이, 질량이 낮아질수록 목성 질량의 약 10배까지의 천체가 실제로 더 많이 발견됩니다. 제임스 웹 우주 망원경을 이용한 연구에서는 목성 질량의 0.5배까지 감지할 수 있었고, 목성 질량의 10배 미만으로 갈수록 발견되는 천체의 수가 현저히 줄었습니다."라고 드 퓨리오는 설명했습니다.
"목성 질량의 5배 천체는 목성 질량의 10배 천체보다 적고, 목성 질량의 3배 천체는 목성 질량의 5배 천체보다 훨씬 적습니다. 목성 질량의 2~3배 미만에서는 실제로 천체를 발견하지 못했으며, 만약 존재한다면 발견될 것으로 예상하기 때문에 이것이 한계일 수 있다는 가설을 세우고 있습니다." 마이어는 "웹은 최초로 그 한계까지, 그리고 그 너머까지 탐사할 수 있었습니다. 만약 그 한계가 실제로 존재한다면, 우리 은하에 목성 질량 정도의 천체가 자유롭게 떠다니는 일은 없어야 합니다 . 행성으로 형성되었다가 행성계에서 튕겨져 나온 경우가 아니라면 말입니다."라고 덧붙였습니다.
Webb, Hubble이 멈춘 곳에서 시작하다 갈색왜성은 발견이 어렵기 때문에 풍부한 정보를 제공할 수 있으며, 특히 별과 행성 모두와 유사하기 때문에 별 형성과 행성 연구에 매우 유용합니다. NASA의 허블 우주 망원경은 수십 년 동안 이 갈색왜성을 찾아왔습니다. 허블은 웹만큼 작은 질량의 불꽃 성운 속 갈색 왜성을 관측할 수는 없지만, 추가 연구 후보를 파악하는 데 결정적인 역할을 했습니다. 이 연구는 웹이 수십 년간 오리온 분자 구름 복합체에서 수집한 허블 데이터를 바탕으로 심층 연구를 가능하게 한 좋은 사례입니다. 이해의 양자 도약 "지상에서 목성 질량의 10배에 달하는 갈색 왜성을 관측하는 작업은 정말 어렵습니다. 특히 이런 지역에서는 더욱 그렇습니다. 지난 30여 년간의 허블 관측 데이터를 통해 이곳이 별 형성에 매우 유용한 지역임을 알 수 있었습니다. 이 특정 과학 주제를 연구하려면 웹이 꼭 필요했습니다."라고 드 퓨리오는 말했습니다.
"허블에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 것에서 웹의 관측 능력은 비약적으로 발전했습니다. 웹은 이러한 천체들을 이해함으로써 완전히 새로운 가능성의 영역을 열고 있습니다."라고 우주 망원경 과학 연구소 의 천문학자 마시모 로베르토는 설명했습니다 . 다음 단계: 행성인가, 갈색 왜성인가? 이 팀은 웹의 분광 도구를 사용하여 먼지가 가득한 고치 속의 다양한 천체를 더욱 자세히 특성화하면서 불꽃 성운에 대한 연구를 계속하고 있습니다. "행성일 가능성이 있는 천체와 질량이 매우 작은 갈색 왜성 사이에는 상당한 겹침이 있습니다."라고 마이어는 말했다. "그리고 그것이 앞으로 5년 동안 우리의 과제입니다. 어떤 천체가 행성인지, 그리고 그 이유는 무엇인지 알아내는 것입니다." 이 연구 결과는 The Astrophysical Journal Letters 에 게재 승인되었습니다 .
참조: Matthew De Furio, Michael R. Meyer, Thomas Greene, Klaus Hodapp, Doug Johnstone, Jarron Leisenring, Marcia Rieke, Massimo Robberto, Thomas Roellig, Gabriele Cugno, Eleonora Fiorellino, Carlo F. Manara, Roberta Raileanu 및 Sierk van의 "0.5 MJ 까지 젊은 항성 클러스터의 초기 질량 함수에서 회전율 식별" Terwisga, 2025년 3월 10일, The Asphysical Journal Letters . DOI: 10.3847/2041-8213/adb96a 제임스 웹 우주 망원경은 세계 최고의 우주 과학 관측소입니다. 웹은 태양계의 미스터리를 풀고, 다른 별 주변의 머나먼 세계를 바라보며, 우주의 신비로운 구조와 기원, 그리고 그 안에서 우리의 위치를 탐구하고 있습니다. 웹은 NASA가 주도하고 유럽 우주국 (ESA )과 캐나다 우주국(CSA)이 협력하는 국제 프로그램입니다.
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메모 2504170501_소스1.분석중【】
_【2】별들은 nk이고 이들이 파편화되면 두가지 경로를 가지는 것으로 나의 이론이 제시한다. mcell이라고 부른 nk는 하나의 작은 smolms이다. 이곳에는 oser와 qpeoms의 파편화가 진행된다. 방향과 목적이 전혀다른데 물리적 화학적 균형이 존재한다면 oser는 oss 구조체를 형성하고 qpeoms는 unit 양자상태를 나타낸다. 어허.
2-1.냉각, 붕괴 및 파편화 임계값
이러한[구름을 냉각하는 것이 중요한 이유는 충분한 내부 에너지가 있다면 중력에 맞서 싸울 수 있기 때문이다.] 구름이 효율적으로 냉각되면 붕괴되어 산산이 조각난다.
파편이 자체 복사를 재흡수할 만큼 불투명해지면 파편화가 멈추고, 이로 인해 냉각이 멈추고 추가 붕괴가 방지된다. 이론상 이러한 파편의 최소 한계는 목성 질량의 1배에서 10배 사이였다. 하지만 웹의 인구 조사가 성운 내 다양한 질량의 파편들을 집계함에 따라 이 연구는 그 범위를 상당히 축소했다.
_【2-1】파편화된 sms.oms.vix.ain 보기1. 처럼 거대한 사이드를 가지고 차가운 구름이 양자상태된 결정적인 이유는 중력에 맞설 수 있어 균형을 가지기 때문이다.
보기1.
sample 1.vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|~ |0000e0
000ac0|~|f00bde
0c0fab|~ |000e0d
e00d0c|~|0b0fa0
f000e0|~ |b0dac0
d0f000|~ |cae0b0
0b000f|~ |0ead0c
0deb00|~|ac000f
ced0ba|~|00f000
a0b00e|~|0dc0f0
0ace00|~|df000b
0f00d0|~|e0bc0a
_【3-1】허블과 웹의 차이는 성능일까? 흡사 msbase.galaxy와 qpeoms.standard_model? nkbase와 poms1,nk2+banc? 그리고 msbase.universe와 msoss.dark_matter? 아무튼 이들이 우주를 지배하는 영역이 매우 다르다. 어허. 그러나 계층적 상호연결이나 직간접 상호작용하고 있다. 으음.
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