How big is 동굴 성운?

동굴 성운은 새로운 별이 만들어지고 있는, 희미하게 빛나는 가스 구름으로, 케페우스자리에 있으며 지구에서 약 2,400~3,000광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 1광년은 약 9조 4600억 킬로미터이다. NASA는 이 성운의 범위를 약 40광년, 즉 380조 킬로미터로 제시한다. 이름은 밝은 가스 호가 둘러싼 어두운 구멍에서 왔으며, 이 구멍은 동굴 입구처럼 보인다.

크기

동굴 성운은 방출 성운, 즉 스스로 빛을 내는 가스 구름이다. 동굴 입구의 밝은 호는 H II 영역으로, 별빛이 수소 원자에서 전자를 떼어 내서 수소가 빛나는 곳이다. 이 성운은 희미하고 넓게 퍼져 있어서 가장자리를 정확히 그리기 어렵다.

성운의 크기는 거리에도 달려 있는데, 이 거리가 확실하지 않다. NASA는 이 성운이 약 3,000광년 떨어져 있다고 보지만, 주변 별 형성 영역을 다룬 연구들은 약 2,400~2,600광년을 쓴다. 1959년의 한 목록은 이 성운이 하늘에서 60각분, 즉 1도의 너비라고 적었다. 1각분은 1도의 60분의 1이다. 거리가 2,400광년이면 이는 약 42광년이고, 3,000광년이면 약 52광년이다.

크기 비교

동굴 성운은 너비가 오리온 성운의 약 1.7배이다. 오리온 성운은 약 24광년에 걸쳐 있다.
이 성운은 태양에서 프록시마 센타우리까지의 거리의 9배가 넘는다. 프록시마 센타우리는 가장 가까운 별이다.
창조의 기둥 가운데 가장 높은 기둥(길이 약 4광년)과 같은 길이의 기둥 약 10개를 끝과 끝을 맞대어 한 줄로 늘어놓으면 이 성운의 너비에 이른다.
하늘에서 이 성운의 너비는 보름 때의 달의 약 2배이다.
동굴 성운을 마라톤 코스 길이인 42.195킬로미터로 줄인다면, 해왕성의 공전 궤도는 지름이 약 1미터일 것이다. 프록시마 센타우리는 태양에서 약 4.5킬로미터 떨어져 있을 것이다.

별빛이 만드는 별

동굴 성운은 케페우스 B라는, 차가운 가스와 먼지로 이루어진 더 큰 구름의 일부이다. 밝은 호는 이 구름의 가장자리이며, 젊고 뜨거운 별 무리와 마주한 곳이다. 그 별 가운데 하나인 HD 217086은 질량이 큰 별로, 구름 바깥에서 이 호를 비춘다.

이 별의 복사는 새로운 별도 만들고 있는 것으로 여겨진다. 이 복사는 구름 속으로 압력의 파동을 밀어 보내 가스를 한데 압축해 별을 만들게 하는 한편, 구름의 바깥층을 증발시킨다.

NASA의 찬드라 X선 우주 망원경과 스피처 우주 망원경의 관측은 이 생각을 뒷받침한다. 케페우스 B 안쪽의 별들은 나이가 약 100만 년이고, 그 가운데 70~80%는 아직 행성이 만들어질 수 있는 가스와 먼지 원반을 가지고 있다. 더 바깥쪽의 별들은 나이가 200만~300만 년이고, 그보다 더 바깥쪽의 별들은 300만~500만 년이다. 이렇게 나이가 더 많은 별에는 원반이 더 적다. 이런 패턴은 별 탄생의 파동이 구름 안쪽으로 움직이고 있을 때 천문학자들이 예상하는 모습이다.

찾기 어려운 대상

동굴 성운은 약 8등급으로 빛나는데, 이 밝기 등급에서는 숫자가 작을수록 밝다. 이 성운의 빛은 옅게 퍼져 있고 대비가 낮아서, 이 성운은 콜드웰 목록에서 찾기 가장 어려운 천체 중 하나이며 목록에서 9번이다. 알려진 첫 기록은 1959년으로, 천문학자 스튜어트 샤플리스가 천체 탐사 사진에서 이 성운을 확인하고 자신의 두 번째 H II 영역 목록에 155번으로 올려 Sh2-155라는 이름을 붙였다.

1995년에 허블 우주 망원경은 동굴 입구 근처의 성운 일부를 촬영했다. 천문학자들은 허블이 오리온 성운에서 발견한 원반처럼, 이 성운의 젊은 별 주변에서 행성이 만들어지는 원반을 찾고 있었다.