1. 고양이 눈 성운(Cat's Eye Nebula, NGC 6543)
용자리에 있는 약 3000광년 길이의 NGC 6543 성운은 태양 크기의 별이 최후의 단계에서 보여주는 행성상 성운입니다.
고양이 눈의 중심에는 밝고 뜨거운 항성이 있는데, 이 별은 약 1000년 전에 자신의 겉 표면을 날려버리고 성운을 형성했습니다. 태양과 비슷한 크기의 별이 생애의 마지막 단계에 이르면 외곽층을 이루는 별 껍질이 우주공간으로 탈출하여 이처럼 동심원 형태의 가스 고리를 만들어냅니다. 이 성운에 행성상 성운이란 이름이 붙은 것은 망원경이 없던 옛날 천문학자들이 마치 행성처럼 보인다고 하여 붙인 이름일 뿐, 사실 행성하고는 전혀 상관이 없는 천체입니다.
1786년 윌리엄 허셜이 발견했으며, 지금까지 알려진 성운 중 구조가 가장 복잡한 성운의 하나입니다. 허블 망원경의 관측에서는 오래전에 중심별에서 분출된 구형의 껍질이 고양이 눈 모양 주위로 다수의 희미한 고리 구조를 이루는 것이 관찰되었으나, 이런 분출이 어떻게 이루어지는지 정확한 매커니즘은 밝혀지지 않았습니다. 지구에서 약 6500광년 떨어져 있으며, 정확한 계산에 의하면 이 항성의 초기 질량은 태양의 약 5배였으며, 태양보다 10,000배 밝으며, 반경은 태양의 약 0.65배입니다.
2. 나비 성운(Twin Jet Nebula. M2-9)
뱀주인자리 방향으로 지구로부터 약 2100 광년 떨어져 있는 행성상 성운입니다. 나비의 날개 모양처럼 생겨서 나비 성운 또는 나비 성운의 날개라고 불리기도 한다. 양극 성운이라 불리기도 하고, 쌍제트 성운이란 이름도 있는데, 양 날개모양 구조의 정체는 각각 별로부터 뿜어져 나오는 제트라고 판단했기 때문입니다. 1947년에 루돌프 민코프스키가 발견했으며, 중심별은 쌍성으로 각각 한 개의 행성상 성운을 형성했습니다.
중심부 쌍성들은 상당량의 질량을 우주로 방출한 뒤 백색 왜성으로 쭈그러들고 있으며, 주계열이었을 때는 태양과 비슷한 별이었을 것으로 추정됩니다.
나비 성운이라 불리는 다른 성운도 있는데 위 사진은 차례대로 NGC-6302. NGC-2899 입니다.
3. 모래시계 성운(Hourglass Nebula, MyCn18)
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파리자리에 있는 약 8000광년 크기의 행성상 성운입니다. 적색 가스 고리가 여러 개 겹쳐친 모습이며, 성운을 구성하는 적색, 녹색, 청색 고리는 각각 질소, 수소, 산소 가스로 이루어졌습니다. 지구로부터 8000광년 떨어진 이 성운의 카멜레온 색으로 빛나는 중앙별은 핵에너지가 모두 소비되면 백색왜성으로 진화하며 빛과 열을 잃습니다. 중앙별 옆에는 동반성이 있었는데, 그 영향으로 원반 모양이 형성되었습니다. 그리고, 중앙별 원반 형태는 지속적으로 흐름을 방해받아 모래시계 형태가 된 것으로 보입니다.
위 사진은 또다른 모래시계 성운 CVMP1 입니다.
4. 독수리 성운(Eagle Nebula, M16 또는 NGC 6611)
지구로부터 약 7000광년 떨어진 뱀자리의 메시에(Messier) 16 독수리 성운 또는 수리 성운은 전리 수소가 모여있는 영역으로 산개성단에 속합니다. 1745년 스위스의 천문학자 Jean-Philippe Loys de Chéseaux가 발견했으며, 남동쪽으로부터 솟구쳐 올라 중앙의 밝은 구역을 향하는 가스 기둥 모양이 독수리를 닮은 형태입니다.
위 사진은 독수리 성운 일부를 촬영한 허블 사진으로 창조의 기둥(Pillars of Creation)이라 불리는데, 별의 형성이 활발한 영역입니다. 동굴 바닥에서 올라온 석순을 닮은 이 기둥은 성간 가스와 먼지로 어우러져 있으며, 새로운 별 탄생의 인큐베이터 역할을 하고 있습니다. 천문학자들은 이 속에서 밀도가 높은 다수의 가스 덩어리를 발견해 냈고, 이들 중 몇몇 덩어리 내부에서는 별들이 만들어지고 있습니다.
위 사진도 독수리 성운의 일부로 '별의 첨탑(Stellar spire)' 이라 불립니다. 독수리 성운의 기둥들은 초신성 폭발로 인해 이미 파괴되었고 현재는 그 형태가 없을 수도 있는데, 2007년에 스피처가 관측한 이 영역의 뜨거운 기체는 약 8~9000년 전에 폭발한 초신성에 의해 이 영역이 흩뜨려졌음을 알려줍니다.
5. 게 성운(Crab Nebula. Twin Jet Nebula. 메시에 1. M1. NGC 1952)
지구에서 약 6,500 광년 떨어진 황소자리에 있으며, 역사에도 기록된.. 1054년 출현하여 아랍 제국, 중국, 일본 등에 기록된 초신성 1054이 폭발하여 형성된 초신성 잔해이며 펄서 성운입니다. 성운의 지름은 11 광년으로 비교적 작은 편이며, 지금도 초속 1500km의 속도로 퍼지고 있습니다.
성운 중심에는 지름 28~30 km의 게 성운 펄서(중성자별)가 있는데, 1초에 30.2번 자전하면서 전자기파를 방출하는데, 인류 역사에서 초신성 폭발과 연관된 최초의 천체로서 메시에 목록 1번이며, M1으로 불립니다.
위 사진은 지름 약 30km의 중심부 펄서로, 33ms 간격으로 X선을 비롯한 강력한 전자기파를 발산하고 있는데, 성운이 퍼져나가는 속도를 증가시키며, 한 때는 이것을 외계 신호로 여긴 적이 있습니다.