[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진을 포함한 국제 연구팀이 ‘M16 독수리 성운'의 별 탄생 기둥 내 자기장을 최초로 관측, 별 탄생 과정에서 자기장 역할을 푸는 데 중요한 성과로 평가된다. 

25일 한국천문연구원(원장 이형목)에 따르면 천문연 권우진 박사를 비롯해 국내 학자 28명이 포함된 BISTRO(B-Fields in Star-Forming Region Observations) 국제프로젝트 연구진은 지구로부터 약 7000광년 떨어진 M16의 별이 탄생하고 있는 ‘창조의 기둥(Pillars of Creation)’ 내부 자기장을 최초로 관측했다. 

참여 학자들은 전파관측을 통해 ‘창조의 기둥’ 내 자기장을 연구, 자기장의 방향이 기둥에 나란하며 세기가 기둥의 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 

M16 독수리성운에 있는 별 탄생 기둥. 기둥 내의 자기장을 최초로 관측하여 자기장이 기둥의 구조를 지탱하고 있음을 밝혔다. 허블우주망원경 이미지에 자기장 방향이 짧은 선으로 표시되어 있으며, 오른쪽 밑의 원은 전파관측의 해상도를 나타낸다. [사진=한국천문연구원]

이런 자기장이 없었다면 기둥을 둘러싸고 있는 플라즈마의 압력에 의해 구조가 파괴돼 기둥 대신 올챙이 모양이나 구형으로 변했을 것이라고 연구진은 설명했다.

BISTRO 국제프로젝트는 하와이 마우나케아에 있는 지름 15m의 서브마이크로미터 전파망원경인 ‘제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)’의 대규모 과제 중 하나로, 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구한다. 

별들은 낮은 온도와 높은 밀도 때문에 대부분의 가스가 분자 형태로 존재하는 분자운에서 중력수축으로 만들어진다. 하지만 분자운 내부 대부분의 가스와 먼지는 별을 만드는 데 사용되지 않는다. 이는 중력수축을 방해하는 작용이 있음을 암시한다. 

권 박사는 “분자운에서 관측되는 난류와 자기장이 수축을 방해하는 것으로 생각하고 있지만 관측이 어려워 자기장이 어느 정도 영향을 미치는지 파악하지 못했다”고 말했다. 

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

하와이 마우나케아에 있는 지름 15m의 서브마이크로미터 전파망원경인 ‘제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)’ [사진=한국천문연구원]

JCMT는 서브마이크로미터를 관측하는 단일 전파망원경으로서는 세계에서 제일 규모가 크며 우리나라를 비롯해 대만과 일본, 중국, 베트남이 참여하는 동아시아천문대(EAO)가 운영하고 있다. 

권 박사는 “한국 연구자들이 다른 별 탄생 영역의 자기장 형태와 세기를 연구하고 있어 다양하고 흥미로운 연구결과들이 계속 이어질 것”이라고 밝혔다. 

이번 연구결과는 ‘천체물리 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)’에 6월 10일 발표, 논문링크(http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aac771)로 직접 확인할 수 있다.

kimys@newspim.com