천문硏, 성질 다른 쌍둥이 아기별 발견

한국천문연구원 국제천체물리센터 최민호박사 연구팀이 발견한 기체와 고체 성분 등 서로 매우 다른 성질을 갖고 있는 페르세우스자리 `NGC1333 IRAS 4A‘ 암흑성운 중심부분에 있는 두 개 원시성(NGC1333 IRAS 4A1과 A2).이 가운데 A1은 성간먼지(고체)에서 방출되는 전파로, A2는 분자가스에서 방출되는 전파로 각각 밝게 보인다. 사진 영상에서 보이는 색채는 관측된 전파를 방출하는 물질의 종류를 나타낸다. 즉 암모니아 가스는 파란색, 성간먼지는 붉은색이다. 노란색 점은 메이저(전파영역의 레이저 현상)를 방출하는 수증기, 초록색은 원시성에서 분출되는 SiO 가스다. 천문연구원 제공=연합

같은 환경 두 아기별 생성작용 비교 가능

국내 천문학자들이 새로 태어나는 한 쌍의 아기별(원시이중성) 주위에 있는 기체 성분과 고체 성분을 동시에 관측해 두 별이 서로 매우 다른 성질을 가지고 있다는 사실을 발견했다.

한국천문연구원은 국제천체물리센터 최민호박사 연구팀이 페르세우스자리 `NGC1333 IRAS 4A' 암흑성운 중심부분에 있는 두 개 원시성(NGC1333 IRAS 4A1과 A2)의 성질을 연구, 이같은 사실을 확인했다고 28일 밝혔다.

이 연구 결과는 천체물리분야에서 세계적으로 가장 권위 있는 천체물리학 저널(Astrophysical Journal) 10월 1자에 게재될 예정이다.

연구팀은 지구로 부터 약 1천광년 떨어져 있는 이 암흑성운의 두 개 원시성 A1과 A2에서 나오는 전파의 세기를 비교해 A2 주변에 있는 회전원반은 비교적 기체성분이 많고 A1 주변의 원반에는 비교적 고체성분이 많다는 것을 발견했다.

두 원시성은 기체와 고체 비율이 서로 7배 정도 차이가 났다.

연구팀은 한 분자구름 안에서 만들어지는 두 원시성의 성질이 이렇게 다른 이유가 A2의 별 생성 활동이 특이하게 활발하고 그 회전원반 속에 충격파에 의해 가열된 가스가 많기 때문으로 추정했다.

따라서 한 모체에서 만들어지고 있는 쌍둥이 아기별인데도 A2가 A1보다 더 빠르게 자라고 있다는 것이다. 일반적으로 고체보다 기체가 많은 경우 별 생성작용이 활발한 것으로 보고 있다.

최 박사는 "원시이중성의 기체성분과 고체성분을 각각 관측한 영상에서 원시성이 모두 둘로 분리돼 보이는 것은 매우 드문 경우로, 이러한 연구를 통해 같은 환경에서 태어나는 두 아기별의 생성작용을 비교해 볼 수 있다"며 "회전 원반은 이후 각각의 행성계를 만들게 되기 때문에 이 두 별 주위의 행성계는 앞으로 매우 다른 성분을 갖게 될 것"이라고 말했다.

원시성은 분자구름 안에서 별 생성작용이 시작된 직후에 빠른 성장 단계에 있는 천체를 말한다. IRAS 4A1과 A2와 같은 원시성은 핵융합반응을 시작하지 않았기때문에 아직 완전한 별이라고 할 수 없다.

원시성은 분자구름에서 물질을 빨아들여서 자라게 되는데 중력에 의해 빨아들여진 물질은 바로 원시성으로 떨어지지 않고 그 주변에 회전원반을 만들게 되고 이 원반에서 나오는 전파가 관측되게 된다.

NGC 1333 IRAS 4A1와 A2 원시이중성들은 약 백만 년 후에는 태양과 비슷한 별이 될 것으로 예측된다.

천문연구원의 최민호박사와 박금숙, 강미주 연구원, 일본국립천문대의 켄이치 타테마츠 박사로 구성된 이번 연구팀은 IRAS 4A1과 A2 원시이중성을 연구하기 위해 회전원반의 암모니아 (NH3) 가스, 수증기 (H2O), 성간먼지를 미국 뉴멕시코주에 있는 VLA(Very Large Array) 전파망원경으로 관측했다.

정찬욱 기자 [e-mail] (대전=연합뉴스)