Albireo's Hack the Dot

2009년 06월 22일

뱀주인자리에 있는 9개의 어린 별들 각각을 둘러싸고 있는 원시행성 원반(protoplanetary disk)들 중 세 개에서 특이할만한 구조가 드러났다는 소식입니다. 원시행성 원반의 중앙부에 커다란 구멍이 나 있는데 이는 아마도 목성만한 질량의 행성이 자라나면서 주변의 성간 먼지들을 끌어모아 집어삼켰기 때문일 것으로 추정되고 있습니다.

하버드-스미소니안 천체물리학 센터의 Sean Andrews 氏 일행이 최근 발표한 논문에 따르면, 이들이 이용한 장비는 하와이 마우나 케아 정상에 위치한, 8개의 6m 안테나들로 구성된 SMA(Sub-Millimeter Array)로서 엄청난 한계 분해능으로 원시행성 원반의 구멍을 명확하게 규명해 낼 수 있었다고 합니다. 작년 NASA의 Spitzer 우주망원경이 유사한 발견을 한 적이 있었는데 당시에는 다소 간접적인 것으로서 구멍을 직접 본 것은 아니고 단파장 적외선 방출이 되지 않는 지역을 감지해 냈을 뿐이었습니다.

이들 원시행성 원반 각각의 크기는 태양계보다 약간 큰 정도로 조사되었습니다. SMA의 한계 분해능인 0.3초각은 원시행성 원반의 중앙에 나 있는 구멍(반경 40 천문단위, 태양에서 해왕성까지의 거리 남짓)을 관찰하기에 충분한 것이었습니다 - Spitzer 망원경의 0.85m 구경으로는 따라잡기 어려운 한계능입니다. 태양계에서 이 원시행성 원반들까지의 거리는 불과 400 광년으로, 말하자면 그 곳은 지구에서 가장 가까운 별 탄생의 장인 셈입니다.

사실 천문학자들은 원반으로부터 행성이 만들어지기까지 적어도 수천만년이 소요될 것으로 예상했었습니다만, 이번에 불과 몇백만년 밖에 되지 않은 원반에서 행성 탄생의 가능성이 시사되므로서 다소 의외라는 반응입니다. 혹자는 원반의 중력적 불안정성으로 인해 그와 같은 조기 행성 형성이 가능할 수 있으며, 이때 만들어지는 행성은 목성과 같은 거대 행성일 수도, 아니면 갈색 왜성이 될 수도 있을 것이라고 주장합니다.

왼쪽 그림: 중앙부 클리어링(central clearing)의 징조를 보이는 세 개의 원시행성 원반을 보여주고 있습니다. SMA에 의해 얻어진 이미지입니다. 각각의 원시행성 원반을 옆 모서리 쪽으로 바라보는 방향입니다 - 말하자면 도너츠의 단면과도 같은 모양새를 하고 있습니다. 각각의 그림 우상단의 타원은 해왕성 궤도의 크기를 참고로 보여주고 있습니다.

거대 행성과 갈색 왜성을 명확히 구분짓는 것은 현재로서는 어려운 일로서 향후 이들이 어떠한 메커니즘에 의해 나뉘어지는지 규명되어지기를 기대합니다.

Planetary Preemies? Johannes Hirn, Sky&Telescope, June 15, 2009