How big is 호문쿨루스 성운?

호문쿨루스 성운은 거대한 쌍성 에타 카리나가 1840년대에 일으킨 엄청난 분출 때 내뿜은 가스와 먼지 구름이다. 별의 양쪽에 둥근 엽이 하나씩 있으며, 한쪽 엽의 끝에서 반대쪽 엽의 끝까지 길이는 약 6조 5000억 킬로미터이다. 이는 약 0.7광년이다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다.

크기

각 엽은 속이 빈 얇은 거품이다. 2006년 천문학자 네이선 스미스는 성운 전체에 걸쳐 빛을 내는 수소 분자의 속도를 측정해 두 엽의 실제 3차원 모양을 그려 냈다. 그 결과 각 엽은 성운의 축을 따라 별에서 약 21,700천문단위까지 뻗어 있고, 너비는 최대 약 2만 천문단위인 것으로 나타났다. 1천문단위는 지구에서 태양까지의 평균 거리로, 약 1억 5000만 킬로미터이다.

지구에서 보면 성운의 길이는 약 18~20각초이며, 1각초는 1도의 3,600분의 1이다. 이 각도를 길이로 바꾸려면 거리를 알아야 한다. 같은 연구는 거리를 약 7,700광년으로 보았고, 오차는 약 2%이다. 이 거리는 성운 자체에서 얻는다. 성운의 팽창은 하늘을 가로지르는 방향과 지구 쪽 또는 그 반대쪽 방향 모두에서 측정할 수 있으며, 대칭인 모양이라면 두 값이 같아야 하기 때문이다.

엽의 바깥 껍질은 두께가 약 300~600천문단위에 불과하며, 이는 반지름의 2~3%이다. 성운 질량의 대부분이 이 껍질에 있고, 성운 전체의 질량은 태양의 10배가 넘는다.

크기 비교

성운의 양 끝 사이 길이는 지구에서 태양까지의 평균 거리의 약 43,000배이다.
길이는 광년의 약 3분의 2이다.
프록시마 센타우리에서 알파 센타우리 A까지의 거리의 약 3.6배이다.
태양을 농구공 크기로 줄인다면, 호문쿨루스 성운은 길이가 약 1,100킬로미터일 것이다.
엽의 끝부분은 초속 약 650킬로미터로 바깥쪽을 향해 움직이고 있다. 이 속도라면 지구에서 달까지의 거리를 약 10분 만에 이동할 수 있다.

대분출

에타 카리나는 1800년대 초에는 어둡고 눈에 띄지 않는 별이었지만, 점점 밝아졌다. 1843년 4월에는 하늘에서 두 번째로 밝은 별이 되어 시리우스에게만 밀렸는데, 시리우스는 지구까지의 거리가 에타 카리나의 거의 1,000분의 1이다. 이후 에타 카리나는 다시 어두워졌고, 20세기에는 망원경 없이는 더 이상 볼 수 없게 되었다. 천문학자들은 이 분출을 대분출이라고 부른다.

호문쿨루스가 커지는 속도를 측정한 결과, 이 가스는 분출이 한창이던 1847년경에 내뿜어진 것으로 나타난다. 별은 살아남았고, 어두운 밤에는 다시 맨눈으로 볼 수 있다. 천문학자들은 두 별 중 더 큰 별이 앞으로 언젠가 초신성으로 폭발할 것으로 예상한다. 초신성은 질량이 매우 큰 별의 일생을 끝내는 폭발이다.

이름의 유래

1900년에서 1930년 사이에 천문학자들은 에타 카리나 바로 옆에서 작은 천체들을 알아챘다. 이는 에타 카리나가 하나의 빛점 이상이라는 첫 신호였다. 1950년경에는 이 구름이 성운으로 인식되었다. 천문학자 가비올라는 자신이 찍은 사진에서 이 구름이 작고 통통한 사람처럼 보인다고 하여 호문쿨루스라는 이름을 붙였다. 이후 허블 우주 망원경의 영상은 두 엽을 세밀하게 보여 주었다.