(Artist impression of red dwarf star TVLM 513-46546. ALMA observations suggest that it has an amazingly powerful magnetic field, potentially associated with a flurry of solar-flare-like eruptions. Credit: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks)
적색 왜성은 태양 질량의 40% 이하의 작은 별로 대략 태양 질량의 8% 선에서 갈색 왜성과 구분됩니다. 당연히 매우 어두운 별들이기 때문에 육안으로는 볼 수 없지만, 우주에서 가장 흔한 별의 종류이기도 합니다. 그런데 이 적색 왜성은 생각보다 매우 강력한 자기장과 플레어를 가지고 있습니다.
하버드 스미소니언 천체 물리학 연구소의 피터 윌리엄슨(Peter Williams of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA))과 동료 천문학자들은 강력한 전파 망원경인 알마(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA))를 이용해 지구에서 35광년 떨어진 적색 왜성인 TVLM 513-46546를 관측했습니다.
이 관측에서 과학자들은 강력한 자기장의 존재를 3mm 파장 (95GHz) 에서 관측할 수 있었습니다. 여기서 나오는 싱크로트론 방출(synchrotron emission)을 분석하면 직접 가까이에서 자기장을 검출하지 않고도 간접적으로 강력한 항성 자기장의 세기를 알 수 있다고 합니다.
그 결과는 상당히 놀라운 것이었습니다. 이 적색 왜성의 질량은 태양의 10%에 지나지 않지만, 그 자기장의 세기는 태양 자기장이 가장 강력할 때와 비교할 수 있을 정도였습니다. 태양은 가끔씩 이런 방출을 내놓지만, 4시간이 넘는 관측에서 이 적색왜성은 꾸준히 강력한 자기장을 뿜어냈습니다. 사실 특정한 파장에서 이 적색 왜성은 태양보다 10000배 밝다고 할 수 있습니다.
과학자들은 왜 이렇게 강력한 자기장의 형성되는지에 대해서는 아직 잘 모르고 있습니다. 어쩌면 이 적색왜성의 빠른 자전 주기 (2시간, 태양의 경우 25일)가 영향을 미치는지도 모르지만, 더 상세한 이유는 앞으로의 연구 대상입니다.
다만 분명한 것은 이렇게 강력한 자기장이 있으면 주변에 행성이 있더라도 생명체가 살기는 쉽지 않을 것이라는 점입니다. 어두운 별이기 때문에 행성이 아주 가깝게 붙어있지 않으면 액체 상태의 물을 기대하기 어렵지만, 강력한 자기장과 플레어로 인해 대기는 대부분 날아갈 수밖에 없습니다. 물론 이렇게 강력한 자기장 안에서 생명체 발생에 필요한 복잡한 유기분자가 살아남는 것 역시 어려운 일이죠.
이 작은 별이 왜 이렇게 강력한 자기장을 가지고 있는지는 앞으로 매우 흥미로운 연구 과제가 될 것 같습니다.
참고
"The First Millimeter Detection of a Non-Accreting Ultracool Dwarf," P. K. G. Williams et al. 2015, accepted for publication in the Astrophysical Journal,arxiv.org/abs/1511.05559
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