우주 이야기 304 - 다중성계가 태어나는 모습

 우주에 있는 별의 약 반 정도는 혼자 존재하는 것이 아니라 동반성과 함께 살아갑니다. 우리 태양은 쏠로별이지만 우주에는 커플들이 많다는 것이죠. 다중성계에서 가장 흔한 것은 쌍성계이지만 삼중성계나 심지어 그 이상의 별이 중력으로 서로 묶여서 같이 공전하는 경우도 쉽게 볼 수 있습니다. 지금까지 과학자들은 이런 다중성계가 어떻게 생성되는지에 대한 이론은 있었으나 실제로 이를 관측하지는 못했습니다. 

 그런데 최근 다국적 천문학자팀이 Very Large Array (VLA)와 Green Bank Telescope (GBT), James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) 을 이용해서 지구에서 800광년 떨어진 버나드 5 (Barnard 5 (B5))란 가스 성운에서 형성되는 4개의 별을 관측하는데 성공했습니다. 아마도 이 중 3개는 서로 삼중성계가 될 것으로 보이며, 나머지 한 별도 끼어들어 어쩌면 사중성계가 될 가능성이 있다고 합니다. 

(Large scale Herschel image of the dust in the region in blue, with the dense gas low resolution image in green, and the dense gas high-resolution image displaying filaments in red. Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF))    

(Close up of Image 1 to focus in the region forming the stars. Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF))

 스위스 취리히 연방 공과대학의 제이미 피네다(Jaime Pineda, of the Institute for Astronomy, ETH Zurich, in Switzerland)가 이끄는 연구팀은 B5 에서 보이는 필라멘트 같은 가스 구조를 발견했습니다. 이렇게 몇개의 가느다란 조각이 난 가스 구름은 장차 하나씩 별이 될 것으로 생각되고 있습니다. 이는 이론적으로는 예측되었지만 실제로 관측되기는 처음이라고 합니다. 

 이들 가스 구름들은 대략 태양 - 지구 거리의 3000 배에서 11000 배 정도 되는 거리에 떨어져 있으며 시간이 지남에 따라 주변 가스를 흡수해서 완전한 별의 형태로 태어나게 될 것입니다. 네 개의 가스 구름 중 세개는 비교적 가까이 있는 반면 4번째는 좀 떨어져 있어 삼중성계가 될지 혹은 사중성계가 될지는 확실치 않지만 연구팀은 네번째 별의 거리가 다소 멀어, 설령 중력으로 묶이더라도 이 다중성계 시스템에 오래 머물러 있지는 못할 것으로 분석했습니다. 

(A triple star system forming within a dense gas filament in a numerical simulation modeling a group of forming stars. The color indicates the gas density, where lighter colors are higher densities. Rhe image is about 10,000 astronomical units across where the projected separations between the three objects is about 2,000 and 4,000 AU. Credit: UMass Amherst) 

(Artist impression of the results. Left panel shows the star and three dense gas condensations system. Right panel shows the system after the stars are formed out of the condensations. Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)) 

 연구팀은 앞으로 VLA와 ALMA를 상용해서 다른 다중성계의 생성을 관측하기 위해 노력할 것이라고 합니다. 이 연구는 네이처에 실렸습니다. 

 참고 

http://phys.org/news/2015-02-astronomers-multiple-star-stages-formation.html

Pineda JE, Offner SSR, Parker RJ, Arce HG, Goodman AA, Caselli P, Fuller GA, Bourke TL, Corder SA. The formation of a quadruple star system with wide separation, Nature, published online 11 February 2015, dx.doi.org/10.1038/nature14166