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  • 강력한 자기장에도 가스원반 만드는 ‘아기별’ 첫 관측

  • 기사입력 2019-07-03 11:27
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천문연 권우진 박사 연구팀
1000광년 ‘분자구름’서 확인


지구로부터 1000광년 떨어진 초기 아기별. [천문연 제공]

자기장이 방해하더라도 아기별은 회전을 하며 주위에 있는 가스와 먼지로 원반을 만든다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 이는 기존 관측을 뒤집는 결과다.

한국천문연구원 권우진 박사가 이끄는 국제연구팀은 세계 최대 규모의 알마(ALMA) 전파망원경 관측 결과 지구로부터 약 1000광년 떨어진 분자 구름 속 초기 아기별(L1448 IRS 2)이 자기장 안에서도 원반을 만들고 있었다고 3일 밝혔다. 1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞다.

별은 분자 구름 속에서 강한 중력으로 급격하게 수축하며 만들어진다. 이렇게 만들어진 아기별은 ‘각운동량 보존 법칙’에 따라 빨리 회전하게 된다. 이 과정에서 여러 물질이 아기별로 빨려들어오게 된다. 아기별 주위에 원반이 만들어지는 이유다.

그런데 자기장이 세거나 별의 회전축과 나란해지면 이러한 원반이 형성되기 어려운 것으로 알려졌다. 자기장에 의한 제동이 강해지면서 아기별의 회전도 제동이 걸리기 때문이다.

이번에 발견된 초기 아기별은 자기장이 회전축과 나란해 원반이 없는 아기별로 예측됐다.

그러나 연구팀이 태양과 지구 사이 거리의 100배에 해당하는 해상도로 페르세우스 분자 구름 속에 있는 아기별을 관측한 결과, 아기별 중심부에 있는 자기장이 회전축과 수평이 아닌 수직을 이루고 있었다. 이는 세기가 강한 자기장 속에서도 아기별 초기에 원반이 형성되고 있었고, 이러한 원반이 형성이 오히려 자기장을 변형시키고 있었다는 의미다.

이번 연구는 칠레의 아타카마 사막 해발고도 약 5000m에 위치한 세계 최대의 전파간섭계로 꼽히는 ALMA를 통해 관측했다. ALMA는 전파망원경 66대로 구성된 전파간섭계다. 현재 3㎜(밀리미터)에서 350㎛(마이크로미터) 영역에서 우주를 관측하고 있다. 동아시아, 북미, 유럽연합 컨소시엄과 칠레가 건설해 ALMA를 운영하고 있다. 우리나라는 지난 2014년부터 ALMA의 운영에 참여하고 있다.

권우진 박사는 “자기장이 아기별 원반의 형성과 진화에 미치는 영향을 연구하는 것은 태양계 등 행성계의 기원을 밝히는 데 중요하다”며 “앞으로 자기장이 아기별로 유입되는 물질의 흐름과 주고받는 영향 등을 자세히 살펴볼 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다. 해당 논문은 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 1일자에 게재됐다.

이정아 기자/dsun@heraldcorp.com
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