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우주 이야기 167 - 우리 은하에게 가장 거대한 별의 탄생



 사실 태양질량의 100 배 이상인 거대 질량 별들은 우리 은하에서도 대단히 희귀한 존재입니다. 그리고 그런 별이 탄생하는 장면을 포착하는 일은 더 희귀한 일이 아닐 수 없습니다. 최근 ALMA 의 관측 결과를 토대로 몇몇 천문학자들은 바로 그런 장면을 포착했다는 증거를 발견했습니다. 


 카디프 대학의 니콜라스 페레토 박사 (Dr Nicolas Peretto, from Cardiff University) 와 그의 동료들은 칠레에 건설된 초대형 전파 망원경인 ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array, 이전 포스트 참조 http://blog.naver.com/jjy0501/100183228811 ) 를 이용해 지구에서 1 만 광년 정도 떨어진 위치에서 초대형 별이 탄생하는 장면을 목격했습니다. 


 이전에 말씀드린 것과 같이 ALMA 는 일본, 유럽, 미국, 타이완, 칠레 등 여러 나라에서 협력 해서 만든 초대형 전파 망원경 어레이로 역사상 가장 강력한 전파 망원경입니다. 2013 년 3 월 본격 취역해서 관측에 나선 ALMA 는 이미 상당한 과학적 성과를 거두고 있어 향후 성과가 매우 기대되는 관측 장비입니다.


 연구팀이 ALMA 로 관측한 것은 대략 태양 질량에 500 배에 달하는 거대한 가스 구름입니다. 현재 중력에 의해 한곳으로 뭉치고 있는 이 거대한 가스 구름은 궁극적으로는 최소한 태양 질량의 100 배가  넘는 초대형 별이 될 것으로 생각되고 있습니다. 이렇게 거대한 별이 탄생하는 장면은 흔하게 목격할 수 있는 것이 아니기 때문에 이 거대 가스 구름 'SDC 335.579-0.292'(약칭 SDC 335) 는 집중적인 연구 대상이 되고 있습니다. 이 protostellar core 는 지금까지 우리 은하계에서 발견된 것 가운데는 가장 큰 것이고 위치도 상대적으로 가까워 연구에 안성 맞춤이라고 하겠습니다.  



((a) Mid-infrared Spitzer composite image. b) Herschel column density image of SDC335. c) ALMA 3.2 mm dust continuum emission of the central region of SDC335 where two cores are identified, MM1 and MM2. Credit: A&A 555, A112 (2013))


 위에 보이는 ALMA 의 관측 결과에서 이 거대 가스 구름은 MM1 과 MM2 라는 두개의 코어를 지니고 있습니다. 이 둘의 거리는 0.2 파섹 (0.2 X 3.26 = 0.652 광년) 정도입니다. 보통 별들은 여러개가 동시에 발생하기 때문에 이렇게 거대 별이 두개 이상 생긴다는 점은 놀랍지 않습니다. 다만 연구자들이 생각하기에 이렇게 가스가 나눠지는 점을 감안해도 새로 생기는 별은 극대거성 (hypergiant) 에 들어가기에 모자람이 없는 질량을 (적어도 태양 질량을 100 배 이상) 가질 것으로 생각되고 있습니다. 연구팀은 이런 거대 별이 탄생할 때 분자 구름이 중앙의 코어를 향해 붕괴되면서 일종의 거대한 필라멘트와 같은 흐름을 형성한다는 점도 확인했습니다.   



( SDC335.579-0.272 의 관측 모습 Observations of the dark cloud SDC 335.579-0.292 using the Atacama Large Millimeter/submillimeter array (ALMA) have given astronomers the best view yet of a monster star in the process of forming. A stellar womb with over 500 times the mass than the Sun has been found and appears as the yellow blob near the centre of this picture. This is the largest ever seen in the Milky Way -- and it is still growing. The embryonic star within is hungrily feeding on the material that is racing inwards. It is expected to give birth to a very brilliant star with up to 100 times the mass of the Sun. This image combines data from ALMA and NASA's Spitzer Space Telescope. Credit: ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA) 


 탄생의 장면이라곤 했지만 사실 인간의 기준으로 보면 먼 미래에나 이 별이 빛나는 모습을 실제 관측하게 될 것으로 보입니다. 실제 별이 탄생하면 태양 질량의 100 배 이상에 밝기는 100 만배 이상 밝기를 지닌 찬란한 별이 되겠지만 말이죠. 아무튼 당장에 초기 별 상태로 바뀌는 게 아닌만큼 연구에 필요한 시간은 충분할 것으로 생각됩니다. 


 참고 

Journal Reference:

  1. N. Peretto, G. A. Fuller, A. Duarte-Cabral, A. Avison, P. Hennebelle, J. E. Pineda, Ph. Andre, S. Bontemps, F. Motte, N. Schneider, S. Molinari. Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars. Astronomy & Astrophysics, 2013; 555: A112 DOI:10.1051/0004-6361/201321318



  


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