장미 성운과 마차부자리의 deep sky들

 

NGC2244

 

IC405, M36-NGC1960, M38-NGC1912

  위 사진은 장미 성운으로 유명한 NGC2244이고 아래 사진의 중심부분에 있는 붉은기는 마차부자리 중심부분에 있는 불꽃별 성운으로 불리는 IC405이다. 이들은 발광성운으로 스스로 빛을 낸다. 뭐 항성처럼 핵융합으로 빛을 내는 것은 아니고 우주에는 다른 원소에 비해 수소가 비교적 많이 존재한다. 그래서 성간물질이 대부분 수소이며, 성운을 구성하는 물질도 대부분이 수소이다. 이러한 수소가 근처의 항성으로부터 (전자기파 형태의)에너지를 받으면 들뜬 상태가 되는데 이들이 다시 바닥 상태로 돌아올 때, 들뜬 상태와 바닥 상태의 에너지 차이만큼의 에너지를 전자기파 형태로 내어 놓는다. 수소가 내어 놓는 전자기파는 들뜬 상태와 바닥 상태의 에너지 준위에 따라 라이먼 계열, 발머 계열, 파셴 계열...등 여러가지 계열이 존재하는데, 특히 발머 계열에서 n3→n2로 떨어질 때 발생되는 Hα 선의 파장은 656.3nm로 가시광선영역(400~700nm)에서 붉은색에 속하며, 많은 발광성운이 이 Hα 선을 방출(즉, 발광)한다고 한다. 왜 656.3nm인지 궁금한 사람은 중학교 물상시간에 배우는 금속의 불꽃반응을 찾아보자. 그것과 같은 원리다. 이를 제대로 이해하려면 사실 양자역학의 개념을 알아야한다. 양자역학을 한마디로 말하면 '원자(또는 분자)내의 전자는 에너지를 연속적으로 가지지 않고 양자화 되어있다.'인데 제대로 이해하고 싶으면 대학물리학을 공부하시길 -_ -;; 

  한편, 캐논의 CMOS는 low pass filter, LPF라는 필터가 존재한다. 그런데 이녀석이 대략 550nm부터 흡수하기 시작하는데 Hα 선 영역에 가면 단 약 27%만이 통과한다. 즉, 약 73%가 LPF에 흡수당한다는 것. 그러니까 발광성운을 찍을때는 대단히 불리하다는 말이 된다!  일반사진에서는 이녀석이 노이즈 일지언정 천체사진에서는 아주 중요한 시그널이다. 따라서 많은 천체사진가들은 이 LPF를 제거하는 작업을 한다.

  그래서 필자도 고민이다. 현 상황에서 6D를 필터개조하기엔 무리가 있고... 중고 100D나 650D를 구입해서 LPF를 제거한 후 wide-field deep sky용 카메라로 사용할지를...