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SPHERE가 촬영한 다양한 원시행성원반들|

  • 이강민
  • |조회수 : 419
  • |추천수 : 0
  • |2018-06-09 오후 3:06:57

Credit:ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S and SHINE collaborations

사진 1> ESO 초대형망원경에 장착된 SPHERE로 촬영된 이 사진들은 가까운 별들 주위에 휘감겨 있는 

          먼지 원반의 모습을 대단히 상세하게 보여주고 있다.

          이 원반들은 행성이 형성되면서 만들어진 효과일 것으로 보이는 현상들과 함께 다양한 형태와 

          크기, 구조들을 보여주고 있다.


Credit:ESO/E. Sissa et al.

사진 2> 이 사진은 GSC 07396-00759라는 이름의 별 주위에서 발견된, 모서리를 우리에게 향하고 있는 

          원반의 모습이다. 

          이 별은 DARTTS-S 관측 프로그램이 대상으로 하는 다중별계 중 하나이다. 

          특이하게도 이 원반은 동일한 다중별계 내에 포함되어 있는 동일한 연령의 다른 황소자리 T유형의

          별보다 훨씬더 많은 가스를 포함하고 있다.

          원반은 하단 좌측에서 상단 우측으로 뻗어 있으며 중간에 있는 별빛은 인위적으로 차폐되어 있다.


Credit:ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S collaboration

사진 3> 이 사진은 이리자리 IM별 주위의 먼지 원반을 촬영한 것으로 먼지 원반이 대단히 세밀하게 

         포착되었다.



ESO초대형망원경에 탑재된 SPHERE를 이용하여 촬영된 사진들이 근거리의 어린 별들을 둘러싸고 있는 먼지 원반을 그 어떤 사진보다도 세밀하게 보여주고 있다.

이 먼지원반들은 아직 행성의 형성이 진행중임을 말해주는 것으로 판단되는 요소들을 비롯하여 다양한 크기와 형태, 구조를 보여주고 있다.


ESO 초대형망원경에 장착된 SPHERE는 대단히 밝게 빛나는 별빛을 차단하여 그 주변 상황을 보다 자세히 살펴볼 수 있도록 해 주는 장비이다.


이번에 새로 발표된 SPHERE 사진들은 별 주변에서 발견되는 대단히 다양한 먼지원반들을 보여주고 있다.

이 원반들은 크기나 모양도 제각각이어서 어떤 것들은 밝은 고리를 품고 있는가 하면, 어떤 원반들은 검은 고리를 품고 있기도 하고 심지어 어떤 원반들은 햄버거 모양을 닮기도 했다.


또한 이 원반들은 그 방향이 어느쪽을 향하고 있는가에 따라서 드라마틱하게 달라지는 외양도 가지고 있다. 

전면이 우리를 향하는 경우 원으로 보이지만 측면이 우리를 향하는 경우는 폭좁은 바늘처럼 보이는 것이다.


SPHERE의 주요 임무는 직접적인 촬영을 통해 가까운 거리의 별 주위에서 거대한 외계행성을 발견하고 연구하는데 있다.

이 장비는 또한 행성이 만들어지는 것으로 추정되는 어린 별 주위의 원반을 촬영하는데도 최고의 기능을 제공하고 있다.

이러한 원반을 연구하는 것은 원반의 속성 및 행성의 형성과 진화 간의 연관 관계를 파악하는데 핵심이 되는 부분이다.


사진에 보이는 수많은 어린 별들은 황소자리 T별에 대한 새로운 연구로부터 유래한 것이다. 

황소자리 T별의 범주에 해당하는 별들은 나이는 1천만 년이 채 되지 않은 대단히 어린별들이며 그 밝기도 대단히 높은 별들이다.

이러한 별들을 휘감고 있는 원반에는 가스와 먼지, 그리고 행성과 원시 행성계를 구축하는 기본 단위가 되는 미행성체들이 포함되어 있다. 


이 사진들은 또한 40억년 전, 우리 행성계가 형성되던 당시 모습이 어땠을지도 말해주고 있다.


여기 등장하는 사진들 대부분은 DARTTS-S(Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE, SPHERE를 이용한 황소자리 T별 주위의 원반 관측 프로그램)의 일환으로 만들어진 것이다.


이 별들은 지구로부터 230년 광년에서 550년 광년 사이 거리 범위에 위치한다.

참고로 미리내의 지름이 약 10만 광년이므로 상대적으로 말하자면 이 별들은 정말 지구와 가까이 있는 별들인 셈이다. 

 

하지만 이처럼 가까운 거리에도 불구하고 별의 밝기가 워낙 압도적이기 때문에 원반에 반사되는 희미한 빛을 잡아 좋은 화상을 얻어내기란 매우 어려운 일이다.


또다른 SPHERE 관측에서는 SHINE 관측 프로그램(SpHere INfrared survey for Exoplanets, 외계행성 탐사를 위한 SPHERE 적외선 관측)에서 발견한  

GSC 07396-00759 라는 별 주위에서 우리에게 모서리를 향하고 있는 원반을 발견하기도 했다.


이 붉은 별은 DARTTS-S 프로그램에 대상으로 포함되어 있는 다중별계 중 하나이다. 

그런데 특이하게도 이 원반은 별의 나이가 유사함에도 불구하고 동일 계 내에 있는 황소자리 T 유형의 별 주위에 있는 가스를 풍부하게 담고 있는 원반보다 훨씬 더 진화한 것처럼 보인다. 


동일한 연령을 가진 두 개 별 주위를 두르고 있는 원반 간에 나타나는 이러한 특이한 차이는 천문학자들이 왜 이 원반들과 그 특성들을 보다 정확하게 관측하고자 하는지에 대한 또 다른 이유가 된다.


천문학자들은 행성과 원반간의 상호작용, 행성계 내에서 나타나는 궤도 운동 및 원반의 진화 양상 등과 관련된 여러 인상적인 사진들을 얻기 위해 SPHERE를 이용해왔다.


SPHERE를 이용한 관측 데이터는 ALMA와 같은 다른 천체관측도구의 데이터와 함께 어린 별 주위의 환경과 행성 형성의 복잡한 메커니즘을 이해하는데 혁명적인 도구가 되고 있다.


출처 : 유럽남부천문대(European Southern Observatory) Photo Release  2018년 4월 11일자 

       http://www.eso.org/public/news/eso1811/


번역 : 이강민 천문지도사

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