천문연 연구진, 국제 프로젝트 'BISTRO' 참여

한국천문연구원(원장: 이형목)은 천문연 연구진이 포함된 국제연구팀이 독수리 성운으로 알려진 M16의 독특한 기둥 모양이 자기장에 의해 유지된다는 연구결과를 발표했다고 25일 밝혔다.

M16 독수리성운에 있는 별 탄생 기둥.<사진=한국천문연구원 제공>
M16 독수리성운에 있는 별 탄생 기둥.<사진=한국천문연구원 제공>
별은 낮은 온도와 높은 밀도 때문에 가스가 분자 형태로 존재하는 분자운에서 중력수축으로 만들어진다. 하지만 분자운 속 가스와 먼지는 별을 만드는 데 사용되지 않는다. 이는 중력수축을 방해하는 작용이 있다는 것을 의미한다.  

연구진은 분자운에서 관측되는 난류와 자기장이 수축을 방해하는 것으로 추측하고 있지만 이에 대한 관측이 어려워 자기장의 영향을 파악하지 못했다.

별 탄생 영역의 자기장은 먼지로부터 나오는 열복사 관측을 통해 연구할 수 있다. 먼지알갱이들이 자기장 속에서 일정한 방향으로 정렬되고 자기장 방향에 수직으로 편광된 전파를 방출한다.

이런 원리를 바탕으로 밀리미터 또는 서브밀리미터 파장의 전파관측으로 편광 현상을 관측하면 자기장의 방향을 추정할 수 있다. 

연구진은 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구하기 위해 M16을 포함한 수십 개의 별 탄생 영역에 대해 850μm(마이크로미터) 전파관측 연구를 진행해 왔다.

연구진은 이를 통해 지구로부터 약 7000광년 떨어진 M16 내 별이 탄생하고 있는 속칭 '창조의 기둥'에서 자기장 방향이 기둥과 나란하게 정렬되고, 그 세기가 기둥 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 사실을 알아냈다.  

연구진은 이러한 자기장이 없었다면 기둥을 둘러싸고 있는 플라즈마의 압력에 의해 구조가 파괴되어 기둥대신 올챙이 모양이나 구형으로 변했을 것이라고 분석했다.

연구진이 참여하고 있는 국제 프로젝트 'BISTRO'는 하와이 마우나케아에 있는 전파망원경인 JCMT의 대규모 과제 중 하나이며, 별 탄생 영역에서 자기장의 역할에 대한 연구를 진행하고 있다. 현재 이 프로젝트에는 한국 28명 등 전 세계 120명의 연구진이 참여하고 있다.

한국 연구책임자인 권우진 박사는 "이번 연구를 통해 독수리성운의 별 탄생 기둥이 자기장에 의해 구조가 유지된다는 것을 알아냈다"라면서 "국내 연구자들이 BISTRO 과제에 참여하며 별 탄생 영역의 자기장 형태와 세기를 연구하고 있어 다양하고 흥미로운 연구결과들이 계속 이어질 것"이라고 말했다. 

해당 연구 논문은 'The Astrophysical Journal Letters'에 지난 10일자로 게재됐다.

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