성간물질
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초신성 잔해에서 넘어옴
분류
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星間物質 / InterStellar Medium, ISM
말 그대로, 별과 별 사이(일반적인 우주 공간)에 있는 물질들의 총칭. 영어로는 줄여서 주로 ISM이라고도 한다. 이게 일정 이상 밀도로 모여 있어 관측이 되면 성운이라 불린다.
일반인의 인식에는 성간 물질이라고 하면 뭔가 신비로운 느낌의 단어로 들리는 것 같다. 실제로 사진 찍어놓은 것을 보면 예쁘긴 하다.
천문학자에게는 굉장히 골치아픈 물질이다. 전공 분야가 성간 물질이 아니라면. 실제로 이 성간 물질들이 천문학 연구에 굉장히 도움을 주면서도 짜증나는 존재이다. 전파를 제외한 전자기파를 이용하는 거의 모든[1] 천문학 영역에서 성간 물질을 잘 다뤄야 한다.
말 그대로, 별과 별 사이(일반적인 우주 공간)에 있는 물질들의 총칭. 영어로는 줄여서 주로 ISM이라고도 한다. 이게 일정 이상 밀도로 모여 있어 관측이 되면 성운이라 불린다.
일반인의 인식에는 성간 물질이라고 하면 뭔가 신비로운 느낌의 단어로 들리는 것 같다. 실제로 사진 찍어놓은 것을 보면 예쁘긴 하다.
천문학자에게는 굉장히 골치아픈 물질이다. 전공 분야가 성간 물질이 아니라면. 실제로 이 성간 물질들이 천문학 연구에 굉장히 도움을 주면서도 짜증나는 존재이다. 전파를 제외한 전자기파를 이용하는 거의 모든[1] 천문학 영역에서 성간 물질을 잘 다뤄야 한다.
성분이나 온도, 운동 상태에 따라서 종류를 나눈다.
크기에 따라서는 티끌(Dust), 가스로 나눈다.
크기에 따라서는 티끌(Dust), 가스로 나눈다.
성간티끌이 매우 높은 밀도로 뭉쳐있으면 발생하는 일종의 우주 구름이다. 보통 은하의 나선팔 부분에 많이 존재하며, 우리 은하의 경우엔 그 양도 굉장히 풍부한 편이다. 그야말로 암흑성운이다보니 이게 있다면 그 방향으로 가시광 관측은 불가능하다. 적외선으로 보면 다르게 보인다.
다만 이 암흑성운은 굉장히 디테일이 살아있는 편이라 눈요기에 굉장히 좋다. 대표적인 암흑성운은 오리온 자리의 말머리 성운, 수리 성운의 창조의 기둥.
다만 이 암흑성운은 굉장히 디테일이 살아있는 편이라 눈요기에 굉장히 좋다. 대표적인 암흑성운은 오리온 자리의 말머리 성운, 수리 성운의 창조의 기둥.
말머리 성운 | 창조의 기둥 |
물질들의 밀도가 굉장히 높기 때문에 별이 많이 태어나는 곳이기도 하다.
가스다보니 밀도 면에서는 상대적으로 적지만 총량으로 치면 성간먼지보다 훨씬 많다[3]. 별이 아닌 우주의 대부분의 물질은 성간 가스이기 때문이다.
주로 거의 70%를 차지하는 대부분이 수소 원자, 수소 이온, 수소 분자로 이루어져있고[4], 나머지 30%의 대부분을 헬륨이 차지한다. 이보다 무거운 원소의 비율은 매우 낮다.[5]
그나마 우주에 풍부하다고 하는 탄소조차도 1%조차 안 되니 수소가 얼마나 많은지 새삼 느낄 수 있다.
온도가 낮은 성간가스의 경우는 관측하는 방법이 거의 수소에 의존하게 된다. 가장 대중적인 방법으로는 H-α 선[6]을 관측하는 방법과 21cm 파[7]를 관측하는 방법. 온도가 높은 성간가스의 경우는 다양한 중금속 원소들의 이온화 파장을 볼 수 있기 때문에 그것들을 이용해서 다양한 운동학적인 관측까지 수행할 수 있다.
주로 거의 70%를 차지하는 대부분이 수소 원자, 수소 이온, 수소 분자로 이루어져있고[4], 나머지 30%의 대부분을 헬륨이 차지한다. 이보다 무거운 원소의 비율은 매우 낮다.[5]
그나마 우주에 풍부하다고 하는 탄소조차도 1%조차 안 되니 수소가 얼마나 많은지 새삼 느낄 수 있다.
온도가 낮은 성간가스의 경우는 관측하는 방법이 거의 수소에 의존하게 된다. 가장 대중적인 방법으로는 H-α 선[6]을 관측하는 방법과 21cm 파[7]를 관측하는 방법. 온도가 높은 성간가스의 경우는 다양한 중금속 원소들의 이온화 파장을 볼 수 있기 때문에 그것들을 이용해서 다양한 운동학적인 관측까지 수행할 수 있다.
자세한 내용은 전리수소영역 문서 참고하십시오.
H Ⅱ region
수소가 전자를 잃은 이온 상태. 즉, 양성자들이 있는 영역이다. 특히 어린 OB형 별 주변에 분포하는데, 높은 표면 온도의 별에서 나온 자외선 광자 때문에 이온화가 되어 전자가 날아가버린 상태로 수소가 존재하는 영역이다. 발광성운이기도 하다.
붉은색의 빛(H 알파)을 내뿜기 때문에 구분하기도 쉽다.
가장 대표적인 발광성운인 오리온 대성운이다. 육안으로도 보일 정도로 밝고 거대한 것이 특징으로 겨울철 좋은 날에 오리온 자리 칼집 끝에서 새빨갛게 빛난다. 도심에서는 희미하게 보여서 회색 혹은 노란색으로 빛나는데 봤을 때 저게 맞는지 굉장히 모호하다는 것이 또 하나의 재미.
수소가 전자를 잃은 이온 상태. 즉, 양성자들이 있는 영역이다. 특히 어린 OB형 별 주변에 분포하는데, 높은 표면 온도의 별에서 나온 자외선 광자 때문에 이온화가 되어 전자가 날아가버린 상태로 수소가 존재하는 영역이다. 발광성운이기도 하다.
붉은색의 빛(H 알파)을 내뿜기 때문에 구분하기도 쉽다.
가장 대표적인 발광성운인 오리온 대성운이다. 육안으로도 보일 정도로 밝고 거대한 것이 특징으로 겨울철 좋은 날에 오리온 자리 칼집 끝에서 새빨갛게 빛난다. 도심에서는 희미하게 보여서 회색 혹은 노란색으로 빛나는데 봤을 때 저게 맞는지 굉장히 모호하다는 것이 또 하나의 재미.
티끌이랑 비슷해 보여도 조금 다른데, 성간티끌이 가시광에서 발견되는 반면 이쪽은 주로 자외선, 가시광은 물론 전파 영역에서 발견 된다.
종류로는 CH (메틸리딘) CN (시아나/시아노겐) 일산화탄소 등의 분자들이다.
OH라거나 CS 등의 간단한 분자는 물론이고 암모니아, 시안산(시안화 수소), 포름산, 알코올 등의 꽤나 무거운 분자들도 제법 많이 발견 된다.
이 제법이라는 말이 꽤 애매하긴 한데, 대충 어느 정도냐면 에탄올이 발견 되는 성운의 에탄올을 모조리 가져다가 지구를 덮어버릴 정도의 술을 만들 수도 있다... 물론 우주의 크기에 비하면 한 없이 적은 양이긴 하다. 어디까지나 우주의 크기에 비해서는...
종류로는 CH (메틸리딘) CN (시아나/시아노겐) 일산화탄소 등의 분자들이다.
OH라거나 CS 등의 간단한 분자는 물론이고 암모니아, 시안산(시안화 수소), 포름산, 알코올 등의 꽤나 무거운 분자들도 제법 많이 발견 된다.
이 제법이라는 말이 꽤 애매하긴 한데, 대충 어느 정도냐면 에탄올이 발견 되는 성운의 에탄올을 모조리 가져다가 지구를 덮어버릴 정도의 술을 만들 수도 있다... 물론 우주의 크기에 비하면 한 없이 적은 양이긴 하다. 어디까지나 우주의 크기에 비해서는...
항성의 흔적인 행성상성운 역시 성간 물질에 포함 된다.
Supernova Remnants
초신성이 터지고 남은 잔해로 굉장히 큰 질량의 별이 터진 흔적이기 때문에 그 양도 엄청나고 밀도가 높다. 성분은 중금속 함량이 높은 뜨거운 성간 기체와 약간의 티끌로 구성되어 있다. 이 물질의 속도는 굉장히 빠르기 때문에 지나가는 방향에 있는 물질들을 모조리 때리면서 지나가는데, 그 과정에서 충격파를 형성하게 되고, 충격파로 밀도가 높아진 기체가 다른 물리적 과정으로 온도가 쉽게 낮아진다면 별 생성을 촉발할 수 있다. 그렇지만 주위에 이미 밀도가 높은 성간 구름이 있었던 경우에는 그것을 파괴해서 별 생성을 방해할 수 있다.
초신성 잔해 중에선 가장 유명한 게 성운인데, 그 전파 속도가 워낙 빠르다보니 현재는 꽤 많이 변해있다.
초신성이 터지고 남은 잔해로 굉장히 큰 질량의 별이 터진 흔적이기 때문에 그 양도 엄청나고 밀도가 높다. 성분은 중금속 함량이 높은 뜨거운 성간 기체와 약간의 티끌로 구성되어 있다. 이 물질의 속도는 굉장히 빠르기 때문에 지나가는 방향에 있는 물질들을 모조리 때리면서 지나가는데, 그 과정에서 충격파를 형성하게 되고, 충격파로 밀도가 높아진 기체가 다른 물리적 과정으로 온도가 쉽게 낮아진다면 별 생성을 촉발할 수 있다. 그렇지만 주위에 이미 밀도가 높은 성간 구름이 있었던 경우에는 그것을 파괴해서 별 생성을 방해할 수 있다.
초신성 잔해 중에선 가장 유명한 게 성운인데, 그 전파 속도가 워낙 빠르다보니 현재는 꽤 많이 변해있다.
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