How big is 모래시계 성운?

모래시계 성운은 천문학자들에게 MyCn 18로 알려진, 모래시계 모양으로 빛나는 가스 구름이다. 파리자리에 있는 죽어 가는 별이 내뿜은 것이다. 끝에서 끝까지 길이는 약 6조 6000억~8조 3000억 킬로미터이다. 이는 0.7~0.9광년이며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 이렇게 범위가 생기는 것은 지구에서 성운까지의 거리가 불확실하기 때문이다.

크기

MyCn 18은 행성상 성운이다. 행성상 성운은 태양 같은 별의 바깥층이 생애 끝 무렵에 날려 나가, 뒤에 남은 작고 뜨거운 중심핵 둘레에서 빛나는 천체이다. 이 성운의 가스는 잘록한 허리에서 이어진 두 개의 엽을 이룬다. 2014년의 한 연구는 망원경 영상과 가스의 움직임 측정값을 이용해 이 모양의 3차원 모형을 만들었다. 이 모형은 끝에서 끝까지 18각초이며, 1각초는 1도의 3,600분의 1이다.

같은 모형에서 각 엽의 너비는 최대 8.5각초이고, 허리의 너비는 1.8각초에 불과하다. 이 각도를 길이로 바꾸려면 성운까지의 거리가 필요한데, 이 거리는 측정하기 어렵다. 흔히 인용되는 값인 약 8,000광년은 통계적 방법에서 나온 것이다. 이후 연구에서 이 방법은 이런 모양의 성운에는 거리를 너무 작게 계산하는 것으로 나타났다.

2018년의 한 연구는 더 새로운 두 추정값을 결합해 약 1만 광년이라는 값을 얻었으며, 오차는 약 16%이다. 거리가 8,000광년이면 모래시계의 길이는 약 6조 6000억 킬로미터이고, 1만 광년이면 약 8조 3000억 킬로미터이다.

크기 비교

모래시계의 길이는 지구에서 태양까지의 평균 거리의 약 44,000배에서 56,000배 사이이다.
길이는 대략 광년의 4분의 3이다.
프록시마 센타우리에서 알파 센타우리 A까지의 거리의 약 4배이다.
잘록한 허리의 너비는 지구와 태양 사이 거리의 약 4,400~5,600배이며, 해왕성 궤도 너비의 약 70~90배이다.
모래시계를 키가 1.7미터인 사람의 키로 줄인다면, 태양을 도는 지구의 전체 궤도는 지름이 0.06~0.08밀리미터에 불과해, 사람 머리카락의 굵기보다 작을 것이다.

새김무늬가 있는 모래시계

지상에서 찍은 사진에서 MyCn 18은 큰 고리 한 쌍 사이에 더 작은 고리가 하나 있는 모습이었다. 1996년 허블 우주 망원경은 이 성운의 진짜 모양을 보여 주었다. 벽에 정교한 "새김무늬"가 있는 모래시계였다. 영상을 연구한 팀은 이 성운에 "새김무늬 모래시계 성운"이라는 이름을 붙였다. 1996년 허블 사진에서 붉은색은 빛나는 질소, 녹색은 수소, 파란색은 산소를 나타낸다.

생성 과정

이 모양에 대한 한 가지 설명은, 죽어 가는 별에서 나온 빠른 바람이 더 느린 가스 구름 속으로 퍼져 나갔고, 그 구름은 극 근처보다 가운데 부근의 밀도가 더 높았다는 것이다. 한 추정에 따르면 모래시계는 약 2,700년 전에 내뿜어졌다.

2018년 천문학자들은 중심별에 동반성이 있음을 알아냈다. 작은 적색왜성인 이 동반성은 18일마다 중심별을 한 바퀴 돈다. 이 발견은 모래시계 모양 성운과 서로 영향을 주고받는 쌍성 사이에 연관이 있으리라는 오래된 추측을 뒷받침한다. 중심별은 성운의 중심에서 약간 벗어나 있기도 하다. 같은 연구는 이것이 별이 우주 공간을 이동하고 있기 때문일 수 있음을 시사한다.