[표지로 읽는 과학] 마젤란은하에서 관측된 어린 별 주변 강착원반

네이처 7993호 표지. 네이처 제공

국제 학술지 '네이처'는 이번 주 표지로 높은 질량을 가진 어린 별이 형성되는 과정을 묘사한 일러스트를 실었다. 어린 별은 자신을 둘러싼 가스와 먼지로 이뤄진 원반 모양 구조에서 떨어져나온 물질과 붙으면서 자신의 몸체를 키운다.

안나 맥로드 영국 더럼대 외부은하 천문학 센터 박사 연구팀은 지난해 11월 29일 우리은하에서 가장 가까운 외부 은하인 마젤란은하에 존재하는 '강착원반'을 발견했다는 연구 결과를 '네이처'에 발표했다.

강착원반(accretion disk)은 원반 모양으로 형성된 가스와 먼지들이다. 별을 형성하는 가스구름이 수축하면 가운데를 중심으로 밀도가 높아지고 둘레에 있는 물질은 낙하한다. 물질들은 낙하하면서 빠르게 회전하는데 이를 통해 원반과 닮은 분포 형태가 만들어진다.

연구팀은 최근 지구에서 약 16만 광년 떨어진 마젤란은하의 어린 별 'HH1177' 주변에서 강착원반을 포착했다. 원반을 구성하는 물질이 어린 별로 떨어지면서 별의 몸집이 커지고 이 과정에서 제트(JET)가 방출되고 있음을 확인했다. 제트는 천체가 주변의 강력한 자기장, 강착원반과 상호 작용하며 방출되는 것으로 추측되는 기체·액체의 빠른 흐름을 말한다.

이처럼 우리은하 밖에서 HH1177처럼 질량이 무거운 어린 별을 둘러싼 강착원반을 발견한 사례는 희귀하다고 설명이다. 아직 다 성장하지 않은 별 주변은 가스와 먼지로 가득차 있어 관측망원경의 해상도가 매우 높지 않고서는 강착원반을 관측하는 게 쉽지 않기 때문이다.

연구팀은 강착원반에 회전의 중심으로부터 거리가 멀어질수록 회전 속도가 감소하는 '케플러 회전'이 발생한다고 추정한다. 회전 속도가 줄면서 원반 물질이 중력에 의해 별로 낙하하고 이를 통해 별의 크기가 커진다는 것이다. 
 

[박건희 기자 wissen@donga.com]