죽어가는 별의 찬란한 내부는 천문학자들이 우리 지구가 탄생한 가장 초기의 기원을 발견하는 데 활용되기를 바라고 있는 수단입니다. 지구에서 남쪽 전갈자리에 위치한 나비 성운에서 천문학자들은 뜨거운 가스가 식으면서 먼지가 결정화된다는 확실한 증거를 발견했습니다. "과학자들은 수년간 우주 먼지가 우주에서 어떻게 형성되는지에 대해 논쟁을 벌여 왔습니다. 하지만 이제 강력한 제임스 웹 우주 망원경의 도움으로 우리는 마침내 더 명확한 그림을 얻을 수 있게 되었습니다." 라고 영국 카디프 대학교의 천체물리학자 마츠우라 미카코는 말합니다. "우리는 고요하고 오래 지속되는 영역에서 형성된 차가운 보석과 격렬하고 빠르게 움직이는 우주 공간에서 생성된 뜨거운 먼지를 모두 하나의 천체 안에서 볼 수 있었습니다. 이 발견은 행성의 기본 물질이 어떻게 결합되는지 이해하는 데 큰 진전입니다." 나비 성운은 바로 죽어가는 별의 아름다운 백조가 되어줍니다. 우리는 이것을 행성상 성운이라고 부릅니다. 처음 발견된 성운은 행성처럼 둥글었기 때문입니다. 별이 죽어가면서 외피를 우주로 방출하면서 주변에서 형성되는 물질 구름이 팽창하여 형성됩니다. 이 성운의 중심에는 백색 왜성이 있습니다 . 이는 이미 죽음을 맞이한 거대 별의 잔해입니다. 이 성운은 깔끔하고 둥글둥글한 형태가 아니라, 마치 나비 날개처럼 격렬하게 분출된 한 쌍의 가스 흐름으로 이루어져 있습니다. 오른쪽에서 왼쪽으로 광학, 근적외선, 적외선 및 전파 결합 파장으로 성운을 관찰한 것입니다. 죽음과 재형성 과정에서 남은 열로 극도로 뜨겁게 타오르는 중앙 백색 왜성 주위를 두르고 있는 것은 두꺼운 먼지 토러스입니다. 마츠우라와 동료들은 적외선을 이용하여 이 먼지를 들여다보고 그 구성 요소를 정확히 파악했습니다. 대부분의 빛 파장은 먼지에 의해 차단되고 산란되지만, 긴 적외선 파장은 이를 통과할 수 있어 이 수수께끼 같은 환경을 조사하는 데 완벽한 도구입니다. 연구진은 적외선 관측 자료와 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 전파 망원경의 전파 관측 자료를 결합했습니다. 이러한 관측을 통해 나비 성운 중심부에서 일어나는 현상에 대한 새로운 세부 정보가 밝혀졌습니다. 연구진은 먼지투성이 도넛에서 검댕과 같은 비정질 먼지 입자와 아름답고 깔끔한 결정 구조의 적외선 흔적을 발견했다. 반짝이는 빛은 또한 이 입자들이 미크론 단위로 먼지 치고는 상당히 크다는 것을 시사하는데, 이는 이 먼지가 오랫동안 그곳에 머물며 성장해 왔음을 시사한다. 먼지의 구성 또한 흥미로운데, 규산염 광물인 포스테라이트, 엔스타타이트, 석영의 결정이 포함되어 있습니다. 성운 중심의 특징을 자세히 설명하는 결합 관측의 주석 버전입니다. 토러스 바깥쪽에는 원자와 분자의 분포가 뚜렷하게 나타납니다. 형성에 가장 많은 에너지가 필요한 이온은 성운 중심에 더 가깝고, 형성에 많은 에너지가 필요하지 않은 이온은 중심에서 더 멀리 떨어진 곳에 집중되어 있습니다. 데이터에서 확인된 다른 특징들로는 별에서 반대 방향으로 흘러나오는 철과 니켈의 거대한 제트류, 그리고 상당히 높은 농도의 다환방향족 탄화수소 등이 있습니다. 이는 특히 흥미로운 사실입니다. 탄소 원자 고리를 기반으로 하는 그을음 분자로, 우주 공간을 매우 풍부하게 떠돌아다닙니다. 따라서 탄소 기반 생명체의 기원에 관한 이론에서 중요한 위치를 차지합니다. 산소가 풍부한 나비 성운 중심부에서 발견함으로써, 별에서 나오는 강력한 항성풍이 주변 물질에 부딪히면서 생명의 기본 요소가 어떻게 형성되는지에 대한 새로운 단서를 얻게 되었습니다. 우주의 구름에서 태양계가 어떻게 생겨났는지 알아내기 위해 태양계를 되돌릴 수는 없습니다. 같은 관측 장비와 나비 성운 같은 천체는 과학자들에게 죽어가는 별의 먼지에서 우리 모두가 어떻게 존재하게 되었는지 알아낼 수 있는 중요한 통찰력을 제공합니다. 최초로 모델을 통해 우주 날씨와 그 영향을 더 정확하게 예측하려고 시도했습니다. "태양"을 뜻하는 산스크리트어에서 따온 이름의 이 모델은 공동으로 개발했으며, 태양 역학 관측선 우주선이 촬영한 태양 이미지를 기반으로 훈련되었습니다. 지구 상공 고도에서 공전하는 태양 활동 모니터링의 주력 역할을 해왔습니다. 새로운 모델은 관측된 데이터를 최대한 활용하여 태양 플레어, 태양풍 의 속도, 그리고 태양 폭발을 유발하는 활동 영역의 출현을 예측하는 데 도움이 될 수 있는 숨겨진 패턴을 찾아낼 것입니다. 워싱턴에 있는 나사 본부의 최고 과학 데이터 책임자인 케빈 머피는 성명을 통해 "태양물리학 데이터로 훈련된 기초 모델을 개발함으로써 태양의 복잡한 행동을 전례 없는 속도와 정밀도로 분석하기가 더 쉬워지고 있습니다."라고 밝혔 습니다. 그는 "이 모델은 태양 활동이 지구상에서 우리 모두가 의존하는 중요한 시스템과 기술에 어떤 영향을 미치는지에 대한 더 폭넓은 이해를 제공합니다."라고 덧붙였습니다. 초기 테스트 에서 수리야는 기존 방식보다 더 정확하게 태양 플레어의 강도를 예측했습니다. 이 모델을 통해 연구자들은 최초로 플레어 발생 위치를 최대 시간을 예측할 수 있었습니다. 이러한 시의적절한 통찰력은 지구에 미치는 우주 기상 영향에 대한 예측을 개선하고 주요 기반 시설 운영자들이 낙진에 더 잘 대비할 수 있도록 도울 수 있습니다. 강력한 태양 플레어(태양 표면에서 고에너지 복사가 분출되는 현상)는 지구 곳곳에서 전파 장애를 일으켜 항공 및 해상 교통에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 플레어와 함께 자주 발생하는 코로나 질량 방출이라고 불리는 태양 대기의 고온 가스 분출은 지구 자기장을 교란시켜 지자기 폭풍을 유발함으로써 더 큰 피해를 초래할 수 있습니다.
