별 탄생 '창조의 기둥' 자기장이 떠 받친다

‘독수리 성운’이라고 부르는 'M16'의 기둥 모양이 자기장에 의해 유지된다는 연구결과가 나왔다.


한국천문연구원 연구진이 포함된 국제연구팀 'BISTRO'(B-Fields in Star-Forming Region Observations)는 전파관측을 통해 창조의 기둥 내 자기장 방향이 기둥과 나란히 위치하고, 그 세기는 기둥 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구성과는 천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.

독수리 성운이라고 부르는 M16 '창조의 기둥'/사진=NASA, 한국천문연구원

별들은 낮은 온도와 높은 밀도 때문에 대부분의 가스가 분자 형태로 존재하는 분자운에서 중력수축으로 만들어진다.

하지만 분자운 속의 대부분의 가스와 먼지는 별을 만드는 데 사용되지 않는다. 이는 중력수축을 방해하는 작용이 있음을 암시한다.

분자운에서 관측되는 난류와 자기장이 수축을 방해하는 것으로 생각하고 있으나, 관측이 어려워 자기장이 어느 정도 영향을 미치는지 파악하지 못하고 있다.


별 탄생 영역의 자기장은 먼지로부터 나오는 열복사 관측을 통해 연구할 수 있다.

길쭉한 먼지알갱이들은 자기장 속에서 일정한 방향으로 정렬되고 자기장 방향에 수직으로 편광된 전파를 방출한다.

이런 원리를 바탕으로 밀리미터 또는 서브밀리미터 파장의 전파관측으로 편광 현상을 관측하면 자기장 방향을 추정할 수 있다.

연구진은 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구하기 위해 M16을 포함한 수십 개의 별 탄생 영역에 대해 850μm(마이크로미터) 전파관측 연구를 진행 중이다.

지구로부터 약 7000광년 떨어져 있는 M16에는 별이 탄생하고 있는 속칭 ‘창조의 기둥’이 속해있다.

연구진은 전파관측을 통해 ‘창조의 기둥’ 내 자기장을 연구해 자기장의 방향이 기둥에 나란하며 그 세기가 기둥의 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 알아냈다.

이런 자기장이 없었다면 기둥을 둘러싸고 있는 플라즈마의 압력에 의해 그 구조가 파괴돼 기둥대신 올챙이 모양이나 구형으로 변했을 것이란 게 연구진의 설명이다.

BISTRO는 하와이 마우나케아에 있는 지름 15 m의 서브마이크로미터 전파망원경JCMT(James Clerk Maxwell Telescope)의 대규모 과제 중 하나로 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구하고 있다.

전 세계 120여 명의 연구진 중 한국에서는 28명의 천문학자가 참여하고 있으며, 한국의 연구책임자는 한국천문연구원 권우진 박사다.

권 박사는 “별 탄생에서의 자기장 역할은 수십 년간 논란이 되고 있는 난제”라며 “이번 연구는 독수리성운의 별 탄생 기둥이 자기장에 의해 그 구조가 유지된다는 것을 처음밝힌 것”이라고 말했다.

또 “BISTRO 과제에 참여하고 있는 한국 연구자들은 다른 별 탄생 영역의 자기장 형태와 세기를 연구하고 있어 다양하고 흥미로운 연구결과들이 계속 이어질 것”이라 덧붙였다.