우주 이야기 1362 - 우리 은하 밖 별 주위 원반을 최초로 포착하다.

(Artist's impression of the disk and jet in the young star system HH 1177 Credit: European Southern Observatory.)

(The disk and jet in the HH 1177 young star system as seen with MUSE and ALMA Credit: European Southern Observatory)

과학자들이 지구에서 16.3만 광년 떨어진 위치에서 별 주위 원반(circumstellar disks)으로 보이는 현상을 관측했습니다. 새로 생성되는 별 주변으로 가스와 먼지가 모이면서 원반이 형성되고 여기서 물질이 별로 중력에 의해 떨어지면 별은 점점 커지게 됩니다. 그리고 이 과정에서 양축으로 제트를 방출하며 자신의 존재를 알리게 됩니다.

우리 은하의 위성 은하인 대마젤란 은하 (Large Magellanic Cloud, LMC)에도 우리 은하와 마찬가지로 새로운 별이 생성되는 가스 구름이 존재합니다. N180은 그 중 하나로 여기에는 생성 중인 별인 HH1177이 있습니다. 이 별은 아직 다 자라기도 전이지만 그 크기가 태양보다 훨씬 큰 무거운 별입니다. (두 번째 사진)

그런데 영국 더럼 대학 (Durham University) 및 영국 천문학 기술 센터의 과학자들은 가장 강력한 천체 망원경인 ALMA를 이용해 이 별 주변의 디스크를 처음으로 포착하는 데 성공했습니다. 이 정도 거리에 별 주변에 있는 구조물을 포착한다는 것은 매우 어려운 일로 사실 천문학자들도 처음 있는 일입니다. 1저자인 안나 맥레오드 박사(Dr. Anna McLeod from Center for Extragalactic Astronomy, Durham University)도 관측 결과를 처음에는 믿지 못했다고 합니다.

연구팀은 별 주위 디스크를 분석해서 HH1177이 이미 태양 질량의 15배에 달하는 큰 별이라는 사실을 발견했습니다. 그렇다면 이 별은 곧 엄청나게 밝게 빛난 후 초신성 폭발과 함께 짧은 삶을 마감할 것입니다. 다만 더 상세한 사실을 확인하기 위해서는 더 강력한 망원경이 필요합니다.

과학자들은 현재 개발 중인 Next Generation Very Large Array (ngVLA) 같은 차세대 망원경이 나오면 이 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이때가 되면 이웃 은하의 별 주위 원반이나 원시 행성계 원반 관측도 불가능한 일이 아니게 될 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2023-11-astronomers-extragalactic-circumstellar-disk-massive.html

Anna McLeod, A probable Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06790-2. www.nature.com/articles/s41586-023-06790-2

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