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별 탄생과정 기존이론 뒤집는 연구결과 나왔다

천문연 김순욱 박사팀, 국제연구 통해 별탄생 천체관측 성공
쌍극자형→등방형 아니라 '등방형→쌍극자형 분출' 진화 규명
기획기사

입력 : 2013-04-29
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 ▲ 연구팀이 관측한 'DR21/W75' 지역의 모습. 이번
에 관측한 무거운 별 탄생 지역 W75N은 그림 상단부
에 위치해 있다.

 ⓒ2013 HelloDD.com
별 탄생 및 진화와 관련된 종전 이론을 뒤집는 연구결과가 나왔다.

한국천문연구원(원장 박필호)은 김순욱 박사와 김정숙 연구원이 일본·스페인·네덜란드·멕시코 연구진과 공동으로 별이 탄생하고 있는 지역(W75N)에서 질량이 무거운 별로 만들어지는 천체를 관측하는데 성공했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 진화하는 과정에 있는 천체를 지난 10년간 관측한 결과, 별의 밀도가 단단해지는 과정이 이전에 알려진 것과 정반대라는 사실을 규명했다.

일반적으로 별 탄생 과정에서의 다양한 진화 단계는 여러 천체를 관측해 순서를 추론하게 된다. 지난 수십년간 천문학계에서는 밀도가 단단한 별로 진화하려면 탄생 단계에서 방출되는 물질의 형태가 '쌍극방향(biploar)', 즉 남·북 방향으로 분출되다가 점차 방향성이 없는 '모든 방향(등방형)'으로 분출된다는 것이 정설이었다.

하지만 최근 독일과 캐나다 천문학자들은 자기유체역학 시뮬레이션을 통해 분출 형태가 그 반대로 이뤄진다고 주장했으며, 이를 입증할 수 있는 관측 결과를 기다리고 있었다.

김순욱 박사 연구팀은 하나의 별을 선택해 전파망원경 네트워크(VERA)로 정밀 관측결과를 분석했는데, 이 결과 밀도가 단단한 별이 탄생할 때 발생하는 주된 신호는 방향성이 없는 '등방형 분출'에서 남·북방향인 '쌍극자형 분출'로 진화가 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다.

기존의 천문학자들은 쌍극자형 방출을 하는 원시별과 등방형으로 방출하는 또 다른 원시별을 간접적으로 비교해, 진화 순서가 쌍극자 분출에서 등방형 분출로 바뀐다고 주장해 왔다.

원시별이 방출하는 신호의 가속 팽창 현상을 실제로 관측한 것 역시 이번이 처음이다.

김 박사는 "별 탄생의 과정에서 각 단계는 수천 년에서 최소 수백 년 동안 진행되지만, 최근 10년 동안의 이번 관측은 이 천체의 진화 단계가 변화하는 찰나를 관측한 것"이라며 "이번 연구는 별이 탄생하는 원리를 밝히는 여러 물리현상을 이해하는데 중요한 실마리를 제공할 것으로 기대된다"고 밝혔다.

한편 이번 연구결과는 지난 10일자 '천체물리학저널(Astrophysical Journal)'에 게재됐다.
 
▲독일과 캐나다 연구그룹이 계산한 무거운 별 진화의 자기유체역할 시물레이션 결과.
별 탄생 약 4000년 후에는 등방형 분출물(왼쪽)이, 약 5000년 후에는 완전한 쌍극자형
분출물이 나타난다는 것을 알 수 있다. 이번 관측은 두 현상이 변하는 중간과정을 관측
한 것이다.
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