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2016년 5월 17일 화요일

우주 이야기 492 - 우주 자기장이 별에 탄생에 관여한다?



(Birthplace of the suns: The integral-shaped filament, the two star clusters above the filament, and cloud L1641 in the south can be seen on these images of the Orion A star formation region. The picture on the left shows a density map compiled with data from the Herschel space telescope, the one on the right an infrared image taken by the WISE space telescope. The photo in the centre is a combination of both images. Credit: A. M. Stutz / MPIA )
 별이 탄생하는 순간은 생명의 탄생만큼이나 경이로운 장면입니다. 물론 경이로운 것 뿐 아니라 우주의 진화와 지구의 탄생 같은 여러 가지 과학적 주제와 연관이 깊기 때문에 많은 연구가 이뤄지고 있습니다.
 단순하게 말하면 별의 탄생은 가스가 중력에 의해 뭉쳐서 중심부의 압력과 온도가 증가하고 임계수준을 넘으면 핵융합 반응이 생기는 것으로 이해할 수 있습니다. 하지만 실제 과정은 그것보다 훨씬 복잡합니다. 그리고 아직까지 설명하지 못한 부분도 많이 존재합니다.
 그 중 하나는 가스 성운에서 별이 탄생하는 과정이 생각보다 훨씬 빠르게 일어난다는 것입니다. 많은 별들이 가스 성운에서 동시에 생성되는데, 그 시간은 인간에게는 영겁의 시간이지만 별의 일생으로보면 매우 짧은 3천만년에 불과합니다. 이는 중력만으로는 설명하기 어려운 속도입니다.
 독일 막스플랑크 천문학 연구소의 아멜리아 스튜츠와 앤드류 굴드(Amelia Stutz and Andrew Gould from the Max Planck Institute for Astronomy)는 어쩌면 자기장이 이 미스터리를 풀 단서가 될지 모른다고 생각했습니다.

 연구팀은 지구에서 1300광년 떨어진 오리온 성운을 연구했습니다. 이 가스 성운에서는 많은 별이 생성되고 있는데다 지구에서 비교적 가까운 거리에 있어 관측이 용이하기 때문입니다. 가스는 원형으로 뭉치기보다는 일종의 가느다란 실타래인 필라멘트 형식으로 모이는데, 이를 integral-shaped filament (ISF)라고 부릅니다.


 연구팀의 모델에 의하면 성간 자기장과 중력이 같은 정도로 필라멘트 형성에 영향을 미치는 것으로 나타났다고 합니다. 이는 왜 별이 빠른 속도로 가스 성운에서 생성되는지를 설명해줄 수 있습니다.


 자기장은 지구에서 뿐만 아니라 우주에서도 여러 가지 영향을 미칩니다. 다만 그 범위에서 중력처럼 우주 전체를 관통하지 않기 때문에 쉽게 간과되곤 하지만, 역시 우주의 진화에 여러가지 영향을 미칠 수 있는 능력이 있습니다.


 물론 다른 성운에서도 비슷한 일이 발생하는지는 더 연구가 필요하겠지만, 중력과 더불어 자기장이 일정한 역할을 한다는 주장은 매우 흥미로운 것 같습니다.


 참고




Slingshot Mechanism in Orion: Kinematic Evidence For Ejection of Protostars by Filaments.Astronomy & Astrophysics (May 2016)arxiv.org/abs/1512.04944                                         

  http://phys.org/news/2016-05-interplay-magnetic-fields-gravitation-orion.html#jCp

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