성운은 참으로 놀라운 일입니다. “구름”이라는 라틴어 단어의 이름을 따서 명명 된 성운은 먼지, 수소 및 헬륨 가스 및 플라즈마의 거대한 구름 일뿐만 아니라; 그들은 종종“별이 좋은 보육원”입니다 – 즉 별이 태어난 곳입니다. 그리고 수 세기 동안, 멀리있는 은하들은 종종이 거대한 구름으로 오해되었습니다.
아아, 그러한 묘사는 성운의 표면과 의미가 거의 긁히지 않습니다. 그들의 형성 과정, 별과 행성 형성에서의 역할, 그리고 그들의 다양성 사이에서 성운은 인류에게 끝없는 음모와 발견을 제공했습니다.
한동안 과학자와 천문학 자들은 우주 공간이 실제 진공 상태가 아니라는 것을 알고있었습니다. 실제로, 그것은 ISM (Interstellar Medium)으로 통칭되는 가스와 먼지 입자로 구성됩니다. ISM의 약 99 %는 가스로 구성되어 있으며 질량의 약 75 %는 수소의 형태를 취하고 나머지 25 %는 헬륨으로 사용합니다.
성간 가스는 이온 및 전자와 같은 하전 입자 (플라즈마)뿐만 아니라 중성 원자 및 분자로 구성됩니다. 이 가스는 입방 센티미터 당 약 1 원자의 평균 밀도로 극도로 희석됩니다. 반대로 지구 대기의 밀도는 입방 센티미터 당 약 30 개의 퀴 틸리 온 분자 (3.0 x 10)입니다.19 해발에서 cm³ 당).
성간 가스가 매우 분산되어 있지만, 물질의 양은 별 사이의 넓은 거리에 걸쳐 쌓입니다. 그리고 결국, 구름 사이에 충분한 중력의 인력을 가지고이 물질은 합쳐져 붕괴되어 별과 행성계를 형성 할 수 있습니다.
성운 형성 :
본질적으로, 성간 매체의 일부가 중력 붕괴를 겪을 때 성운이 형성됩니다. 상호 중력 인력은 물질이 함께 응집되어 더 큰 밀도의 영역을 형성합니다. 이로부터 붕괴 물질의 중심에 별이 형성 될 수 있는데, 자외선 이온화 방사선은 주변 가스를 광학 파장에서 볼 수있게합니다.
대부분의 성운은 크기가 크며 지름이 수백 광년에 이릅니다. 주변 공간보다 밀도가 높지만 대부분의 성운은 지구 환경에서 생성 된 진공보다 밀도가 훨씬 낮습니다. 실제로, 지구와 크기가 비슷한 성운 구름은 질량이 몇 킬로그램에 불과한 물질 일뿐입니다.
성운 분류 :
성운이라고 할 수있는 스텔라 개체는 네 가지 주요 클래스로 나뉩니다. 대부분의 카테고리에 해당 확산 성운즉, 경계가 명확하지 않습니다. 이것들은 가시 광선의 행동에 따라“방출 성운”과“반사 성운”의 두 가지 범주로 세분 될 수 있습니다.
방출 성운은 이온화 된 가스에서 스펙트럼 선 방사선을 방출하는 물질이며, 주로 이온화 된 수소로 구성되어 있기 때문에 종종 HII 영역이라고합니다. 대조적으로, 성운은 많은 양의 가시 광선을 방출하지 않지만 근처 별의 빛을 반사하기 때문에 여전히 빛을 발합니다.
또한 알려진 것입니다 어두운 성운, 가시 광선을 방출하지 않고 별에 의해 조명되지 않지만 그 뒤에 빛나는 물체의 빛을 차단하는 불투명 한 구름. 방출 및 반사 성운과 마찬가지로 어두운 성운은 주로 내부에 먼지가 있기 때문에 적외선 방출 원입니다.
일부 성운은 초신성 폭발의 결과로 형성되므로 초신성 잔해 성운. 이 경우 수명이 짧은 별은 코어에 파열이 발생하고 외부 레이어가 날아갑니다. 이 폭발은 소형 물체 (중성자 별)와 폭발 에너지에 의해 이온화되는 가스와 먼지 구름의 형태로 "잔여"뒤에 남습니다.
다른 성운은 행성상 성운, 이는 인생의 마지막 단계에 진입하는 저 질량 별을 포함합니다. 이 시나리오에서 별은 레드 자이언트 단계로 들어가고 내부의 헬륨 섬광으로 인해 외부 층이 천천히 사라집니다. 별이 충분한 재료를 잃어 버리면 온도가 올라가고 방출되는 UV를 방출하여 주변의 재료를 이온화시킵니다.
이 클래스에는 또한 별의 진화 과정에서 수명이 짧은 에피소드를 겪고있는 천체에 적용되는 PPN (Protoplanetary Nebulae)이라는 하위 클래스도 포함되어 있습니다. 이것은 후기 점근 거대 가지 (LAGB)와 다음 행성 성운 (PN) 단계 사이에서 일어나는 빠른 단계입니다.
Asymptotic Giant Branch (AGB) 단계에서 별은 질량 손실을 겪고 주변의 수소 가스를 방출합니다. 이 단계가 끝나면 별은 PPN 단계로 들어가고 중앙 별에 의해 에너지가 공급되어 강한 적외선을 방출하고 반사 성운이됩니다. PPN 단계는 중심 별이 30,000K의 온도에 도달 할 때까지 계속되며, 그 후에는 주변 가스를 이온화하기에 충분히 뜨겁습니다.
성운 관측의 역사 :
Classical Antiquity와 중세 시대의 천문학 자들은 밤하늘에 많은 성가신 물건을 발견했습니다. 프톨레마이오스 (Ptolemy)가 Almagast 그것은 그의 책에서 성가신 것으로 나타났습니다. 그는 또한 별자리와 관련이없는 별자리 Ursa Major와 Leo 사이의 광도 영역에 주목했습니다.
그의 고정 별표964 년 CE에 기록 된 페르시아 천문학 자 Abd al-Rahman al-Sufi는 실제 성운을 최초로 관측했다. al-Sufi의 관측에 따르면, 안드로메다 은하가 위치한 밤하늘의 일부에서“작은 구름”이 분명해졌습니다. 그는 또한 Omicron Velorum 및 Brocchi 's Cluster와 같은 다른 성가신 물건들을 분류했습니다.
1054 년 7 월 4 일에 게 성운 (SN 1054)을 만든 초신성은 지구의 천문학 자들에게 보여졌으며, 아랍어와 중국의 천문학 자들이 관찰 한 기록이 확인되었다. 다른 문명이 초신성을 본다는 일화적인 증거가 있지만, 아직 기록 된 바는 없습니다.
17 세기까지 망원경의 개선으로 성운 관측이 처음으로 확인되었습니다. 이것은 1610 년 프랑스 천문학 자 니콜라스 클라 드 파브리 드 피에르 스크가 오리온 성운에 대한 최초의 기록 된 관측을 할 때 시작되었습니다. 1618 년에 스위스 천문학 자 요한 침례교 시사 트도 성운을 관찰했다. 그리고 1659 년까지 Christiaan Huygens는 이에 대한 최초의 상세한 연구를했습니다.
18 세기에는 관측 된 성운의 수가 증가하기 시작했고 천문학 자들은 목록을 작성하기 시작했습니다. 1715 년 에드먼드 할리는 6 개의 성운 (M11, M13, M22, M31, M42)과 오메가 센타 우리 구상 성단 (NGC 5139)의 목록을 그의“구름과 같은 여러 성운 또는 자각 지점에 대한 기록은 최근 망원경의 도움을 받아 정착 별들 사이에서 발견되었습니다.”
1746 년 프랑스 천문학자인 장 필립 드 체 시유 (Jean-Philippe de Cheseaux)는 이전에는 알려지지 않은 8 개의 성운을 포함하여 20 개의 성운 목록을 작성했습니다. 1751 년에서 53 년 사이에 Nicolas Louis de Lacaille은 희망봉에서 42 개의 성운을 목록으로 만들었습니다. 1781 년 Charles Messier는 일부 은하와 혜성이지만 103 개의“성운”(현재 Messier 물체) 카탈로그를 편집했습니다.
윌리엄 허쉘과 그의 동생 캐롤라인의 노력 덕분에 관측되고 분류 된 성운의 수가 크게 늘어났다. 1786 년에 두 사람은 천개의 새로운 성운과 성단의 카탈로그1786 년과 1802 년에 두 번째와 세 번째 카탈로그가 이어졌습니다. 당시 Herschel은이 성운은 별이없는 미성년자라고 생각했다. 그는 먼 별을 둘러싸고있는 진정한 성운을 관찰했을 때 1790 년에 수정했을 것이라고 믿는다.
1864 년부터 영국의 천문학 자 윌리엄 허긴 스 (William Huggins)는 스펙트럼에 따라 성운을 구별하기 시작했습니다. 그 중 약 1/3은 가스 (즉, 방출 성운)의 방출 스펙트럼을 가졌고 나머지는 별의 질량 (즉, 행성상 성운)과 일치하는 연속적인 스펙트럼을 나타 냈습니다.
1912 년 미국의 천문학 자 베스토 슬리퍼는 별을 둘러싼 성운이 플라이 데스 열린 성단의 스펙트럼과 어떻게 일치하는지 관찰 한 후 반사 성운의 하위 범주를 추가했습니다. 1922 년까지 나선 성운의 본질과 우주의 크기에 관한“그레이트 토론 (Great Debate)”의 일부로서, 이전에 관찰 된 성운의 많은 부분이 실제로 먼 나선 은하 인 것이 분명 해졌다.
같은 해에 Edwin Hubble은 거의 모든 성운이 별과 관련이 있으며 별빛에서 조명이 온다고 발표했습니다. 그 이후로 (성단과 먼 은하와는 달리) 실제 성운의 수가 상당히 증가했으며, 관측 장비와 분광법의 개선으로 분류가 개선되었습니다.
요컨대, 성운은 항성의 진화의 시작점 일뿐만 아니라 종점이기도합니다. 그리고 우리 은하와 우주를 채우는 모든 별 시스템들 사이에서, 순수한 구름의 별을 낳기 위해 기다리고있는 끔찍한 구름과 질량이 발견 될 것입니다!
우리는 여기 Space Magazine에서 성운에 관한 많은 흥미로운 기사를 썼습니다. 게 성운, 독수리 성운, 오리온 성운, 펠리칸 성운, 고리 성운 및 장미 성운에 대한 정보가 있습니다.
성운에서 별과 행성이 어떻게 생성되는지에 대한 정보는 성운 이론, 별은 어디에서 태어 났습니까? 그리고 태양계는 어떻게 형성 되었습니까?
Space Magazine에는 Messier Objects에 대한 포괄적 인 카탈로그가 있습니다. 자세한 내용은 NASA에서이 페이지를 확인하십시오 – 오늘의 천문학 그림과 반지는 섬세한 꽃을 가지고 있습니다
피곤한 눈? 귀가 변화를 배우도록 도와주십시오. 다음은 천문학 캐스트에서 여러분의 취향에 맞는 몇 가지 에피소드입니다. 태양, 반점 및 모든 달과 드레이크 방정식, 공허의 별 및 별 주위의 반지.
