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우주 이야기 884 - 아기별에서 나오는 가스 분출은 사실 두 가지?



(Artist’s impression of the baby star MMS5/OMC-3. ALMA observations identified two gas streams from the protostar, a collimated fast jet and a wide-angle slow outflow, and found that the axes of the two gas flows are misaligned. Credit: NAOJ



 일본 천문학자들이 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA를 이용해서 새로 태어난 별에서 분출하는 가스의 흐름이 사실 하나가 아니라는 사실이다 밝혀냈습니다. 큐슈 대학의 유코 마츠시타 (Yuko Matsushita, a graduate student at Kyushu University)와 그녀의 동료들은 MMS5/OMC-3라는 아기별에서 가스의 분출을 연구했습니다.


 별은 우주 공간의 성간 가스가 뭉쳐 형성됩니다. 이 부분은 의심의 여지가 없지만 그 디테일한 과정과 메카니즘에 대해서는 아직 모르는 부분이 많습니다. 과학자들이 궁금한 부분 가운데 하나는 비슷한 성운에서 생성되도 어떤 별은 태양 질량의 100배간 넘는 반면 어떤 별은 태양 질량의 1/10에 불과한 크기로 태어나는지입니다. 아마도 이 과정에는 아기별에서 생기는 가스의 분출이 영향을 미칠 것입니다. 별이 빛나기 시작하면 자전축을 중심으로 가스가 분출되는데 이 양에 따라 모일 수 있는 질량이 달라질 것입니다. 


 이번 연구에서 과학자들은 이렇게 분출되는 가스가 사실 두 가지 형태 - 잘 알려진 강력하고 빠른 제트의 형태와 천천히 넓게 퍼져나오는 가스의 분출 ( a slow outflow and a fast jet) - 라는 점을 확인했습니다. 흥미로운 사실은 이 가스의 축이 서로 17도 정도 어긋나 있다는 점입니다. (개념도 참조) 이는 별 성장하는 과정에서 자전축이 이동하기 때문으로 풀이됩니다. 연구팀에 따르면 이런 어긋남은 별의 생성 모델 가운데 independent model을 지지하는 결과입니다. 


 별의 생성 과정은 마지막 과정과 함께 별의 일생에서 가장 흥미로운 부분입니다. 이 과정은 매우 복잡하지만, 대부분 두터운 가스 성운에서 일어나 관측이 어렵습니다. 하지만 ALMA의 강력한 해상도와 관측 능력을 통해 하나씩 그 비밀이 드러나고 있습니다. 앞으로도 관측 기술의 발전과 함께 별의 탄생에 숨은 비밀들이 그 모습을 드러낼 것으로 기대합니다. 


  참고 


Yuko Matsushita et al. A Very Compact Extremely High Velocity Flow toward MMS 5/OMC-3 Revealed with ALMA, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-4357/aaf1b6 

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