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토성의 새로운 위성
 

토성의 어두운 위성들은 역사적으로 테(ring)의 황도면 통과 때 발견되곤 했다. 천문학자들은 최근 HST의 WFPC2를 이용해서 토성 주위를 공전하는 4개의 조그만 위성들을 찾아냈다. 이 사진은 지난 5월 22일 촬영했으며 토성 테의 황도면 통과 현상을 포착한 것(과학동아 95년 7월호 참조).

새로 발견된 S/1995 S3은 토성의 F링 바로 바깥 궤도를 돌고 있으며 크기는 약 27㎞ 정도로 매우 작고 어둡다. 이 사진에는 희미한 두 개의 위성이 보이는데 이 가운데 어두운 것이 S/1995 S3이다. 그 왼쪽에 밝게 보이는 위성은 에피메테우스(Epimetheus). 이 위성 역시 1966년 토성 테의 황도면 통과 때 처음 발견된 바 있다. 사진에서 보는 것처럼 위성들의 위치가 변화한 것은 공전에 의한 효과 때문.

토성은 화면 오른쪽에 밝게 나타나 있으며 그 왼쪽 위로 대각선을 그리고 있는 것이 테이다. 토성면 왼쪽으로는 화상처리를 이용해서 테에 의한 광휘를 제거했고 그 결과 희미한 위성의 존재를 강조해서 나타낼 수 있었다.

한편 희미한 위성들을 강조하기 위해 장시간 노출을 한 결과 토성면이 과다노출되어 지나치게 밝아보인다. 토성테의 황도면 통과는 15년마다 일어나는데 천문학자들은 이 때마다 테의 눈부신 빛에 가려져 있던 새로운 위성들을 발견해 왔다.
(사진 : Amanda S. Bosh, Andrew S. Rivkin, High Speed Photometer Instrument Definition Team, NASA)

불규칙은하와 특이 은하들
 

이 사진은 HST가 발견한 불규칙은하와 특이 은하들로 꽤 많은 은하들이 한 시야 안에 나타나 있다. 이들은 지구로부터 아주 먼 거리에 있기 때문에 현재 관측되는 것은 우주의 과거 모습이라고 말할 수 있다. 특히 푸른색 또는 보라색으로 찍힌 천체들은 당시 별탄생이 넓은 규모에 걸쳐 매우 빠르게 진행되고 있었음을 말해 주는 좋은 '화석'이다. 이런 은하들은 한때 우주에 넓게 분포하고 있었지만 별탄생(star formation)이 둔화되면서 어두워지거나 스스로 와해되는 과정을 통해 현재는 수효가 급격하게 감소했다는 사실을 알 수 있다.

이 연구는 HSR의 핵심 프로젝트이며 지난 3년간 참여 과학자들은 우주초기 은하들의 형태와 구조에 관해서 많은 새로운 사실들을 밝혀냈다.
(사진 : Rogier Windhorst, Simon Driver, Bill Keel, NASA)

어두운 청색은하의 비밀
 

사진의 은하들은 지금까지 HST가 촬영한 가장 어두운 천체에 속한다. 이 가운데 푸른색을 띤 어두운 천체는 우주 초기에 비교적 흔했던 것으로 생각되며 그 거리는 30억광년에서 80억광년 정도로 추정된다. 따라서 우리는 당시에 이런 은하들이 아주 풍부했다는 사실을 짐작해 볼 수 있다.

이 사진들은 HST Medium Deep Survey로 부터 얻은 것으로 하늘의 넓은 영역에 걸쳐 은하의 분포와 형태를 조사하는데 이용되고 있다. 천문학자들은 이 결과를 이용해서 청색은하의 미스터리를 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이는 청색왜은하(blue compact dwarf galaxies)의 형성과 진화를 연구하는데 중요한 실마리가 된다. 천문학자들은 이러한 연구를 통해서 우리 은하를 포함한 은하의 형성 및 진화에 관한 귀중한 단서를 얻을 수 있을 것으로 예상하고 있다.

한편 우주 초기의 은하는 현재의 나선은하나 타원은하들과는 전혀 다른 모습을 하고 있다. 초기 우주의 은하들은 꽤 다양한 형태를 갖는데 이러한 사실로부터 그 당시에는 은하간의 충돌이나 상호작용이 흔하게 일어났음을 짐작할 수 있다. 사진에 보이는 대부분의 은하들이 푸른빛을 띠고 있는 이유는 이들이 폭발적인 별탄생을 경험하고 있기 때문. 이렇듯 은하 전체에 걸쳐 대규모적으로 일어나는 별탄생은 뜨겁고 푸른 젊은 별들을 한꺼번에 많이 태어나게 한다.

이 사진은 청색과 녹색, 그리고 적색으로 촬영한 WFPC2 사진을 합성해서 우리 눈에 보이는 색으로 재현한 것. HST는 이 사진을 완성하기 위해서 48회 지구를 공전했는데, 이를 노출시간으로 환산하면 대략 하루가 된다. 이것을 검출등급으로 계산하면 30등급에 해당하며 육안으로 볼 수 있는 별보다 약 40억배만큼 어두운 밝기라고 할 수 있다. 사진의 분해능은 0.06초이며 화각은 보름달 겉보기 반지름의 1/10 정도 크기에 달한다. 이 은하들은 헤르쿨레스자리 방향에 있다.
(사진 : Richard Griffiths, The Medium Deep Survey Team, NASA)

1995 01 혜성 발견
 

지난 7월23일 미국의 헤일(Alan Hale)과 밥(Thomas Bopp)은 각기 새로운 혜성을 발견했다. 신혜성에는 발견자의 이름을 붙이는 오랜 관습에 따라 이 천체는 헤일-밥 혜성 (또는 1995 01)이라는 이름을 갖게 되었다. 1995 01은 발견 당시 중심부가 밝고 주변은 흐릿한 상태였으며 아직 꼬리의 존재는 확인되지 않았다(국제천문연맹 텔레그램 6187).

그 이튿날인 7월24일, CCD 관측에 의해 1995 01의 희미한 꼬리가 드러났고(국제천문연맹 텔레그램 6188) 혜성의 전체 밝기는 10.5 등급으로 추정되었다. 현재의 궤도요소 예측에 의하면 헤일-밥은 1997년 4월 근일점을 통과하며 4월 내내 북반구 하늘에서 육안으로 볼 수 있는 밝기에 이를 것으로 예상된다. 그러나 천문학자들은 이 혜성이 현재 폭발을 일으키고 있을 경우 예상되는 것만큼 밝지 않을 수도 있다고 조심스럽게 내다보고 있다. 현재의 계산으로는 1997년 4월2일 근일점을 지날 예정이며 이 때 태양으로부터의 거리는 0.92819AU이다.

이 사진은 미국 스튜어드 천문대(Steward Observatory)에서 지난 8월2일 촬영한 것으로 2048×2048 CCD를 이용해서 30초간 노출한 것. 사진에 나타난 시야는 약 4'×4'이다.
(사진 : Dave Harvey(Steward Observatory)