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천문우주과학소식

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아기별 원반에서 소용돌이 구조 최초 확인, ALMA로 관측 성공…사이언스지 게재

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2016-12-01
  • 조회수 : 3838
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인류 역사상 최대의 관측기기인 아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(이하 ALMA)를 이용해 아기별 원반에 형성된 소용돌이 형태의 나선팔 구조를 최초로 발견했다. 원반의 실제 나선팔을 확인함으로써 이곳에서 행성이 어떻게 형성되는가를 밝힐 수 있는 중요한 단서를 얻게 됐다.

 

연구팀은 ALMA로 ‘Elias 2-27’이라는 아기별 원반을 관측해 중심으로부터 약 70AU에 형성된 저밀도 지역과 100~300AU 지역에 대칭적으로 뻗어 있는 나선팔 구조를 발견했다. (그림 참조) 이는 원반의 실질적인 물리적 성질을 보여주는 밀리미터 전파 관측으로는 최초의 발견이다.

 

이제까지 가시광선과 같은 짧은 파장의 관측에서 나선팔 구조가 발견된 사례들이 있다. 하지만 짧은 파장은 원반의 겉부분만 볼 수 있는 산란광으로 원반의 더 깊은 구조를 들여다 볼 수 없는 한계가 있었다. 이번 발견은 아기별 원반의 바깥 영역에서 이루어지는 행성 형성 과정을 연구하는 데 중요한 단서를 제공한다.

 

별은 차갑고 밀도가 높은 분자구름에서 중력 수축으로 탄생한다. 중력 수축으로 막 탄생한 별을 아기별이라 하는데 아기별들은 가스와 먼지로 이루어진 원반을 가진다. 이 원반의 질량이 충분히 크면 중력 불안정으로 나선팔이 만들어지기도 하며, 이 공간에서 행성이 탄생한다. 먼지 입자들이 뭉쳐 생성된 아기 행성들과 원반의 상호작용에 의해서도  이러한 소용돌이 구조가 만들어진다.

 

본 연구에 참여한 유일한 한국인 연구자인 권우진 박사는 “한국은 2013년부터 ALMA 사용이 가능하게 되어 이를 통해 구체적인 연구성과를 내고 있다”며 “앞으로는 이번에 발견한 나선팔 구조의 형성 과정을 밝히기 위한 추가 ALMA 관측을 수행할 예정이다”고 전했다.

 

권 박사는 ALMA 관측 자료의 초기 분석 과정에서 나선팔 구조가 행성의 생성과 밀접한 연관이 있을 것이라 보고 논문의 핵심 부분을 제안하는 역할을 했다.


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