오리온 성운에서 생성되는 갈색왜성을 보다

[白山]

오리온 성운에서 생성되는 갈색왜성을 보다                                                             

18시간 전

                                                                 

 

(This image is part of a Hubble Space Telescope survey for low-mass stars, brown dwarfs, and planets in

the Orion Nebula. Each symbol identifies a pair of objects, which can be seen in the symbol’s center as a

single dot of light. Special image processing techniques were used to separate the starlight into a pair of

objects. The thicker inner circle represents the primary body, and the thinner outer circle indicates the

companion. The circles are color-coded: red for a planet; orange for a brown dwarf; and yellow for a star.

Located in the upper left corner is a planet-planet pair in the absence of a parent star. In the middle of the

right side is a pair of brown dwarfs. The portion of the Orion Nebula measures roughly four by three

 light-years. Credits: NASA , ESA, and G. Strampelli (STScI))

오리온 자리에 위치한 오리온 성운은 우리에게도 매우 친숙한 가스 성운입니다.

천문학자들에게는 더 중요한 의미가 있는데, 새로운 별이 다수 탄생하는 지역이기 때문입니다.

지구에서 비교적 가까운 위치에 있어 관측이 용이하다는 점 역시 중요합니다. 

 우주 망원경 연구소의 마시모 로베르토 (Massimo Robberto of the Space Telescope Institute)를 비롯한

천문학자들은 허블 우주 망원경을 이용해서 적외선 영역에서 오리온 성운에 있는 갈색 왜성을 연구했습니다. 

 갈색왜성은 목성질량의 80배 이하 13배 이상인 천체로 흔히 실패한 별로 불립니다.

안정적인 수소 핵융합 반응이 일어나기에는 중심부 압력과 온도가 낮기 때문이죠.

하지만 중수소 등 더 무거운 동위원소는 핵융합 반응을 유발할 수 있어 행성보다는 많은 열을 내기 때문에

중간적인 존재라고 할 수 있습니다. 

 당연한 이야기지만, 사실 갈색왜성은 질량이 작은 만큼 별보다 더 흔할 것으로 예상되고 있습니다.

하지만 작은 크기와 어두운 밝기 때문에 쉽게 관측이 어려웠습니다.

물론 새롭게 생성되는 갈색왜성 역시 마찬가지입니다.

이를 관측하기 위해 과학자들은 새로운 트릭을 사용했습니다. 

 일단 허블 망원경의 관측 능력을 한계까지 끌어내 1200개의 작은 적색왜성 후보를 찾아낸 후 그 주변 동반

천체의 존재를 조사했습니다. 비록 허블 우주 망원경으로도 이 천체가 정말 갈색왜성인지 아닌지를 직접 확인

할 수는 없지만, 그 스펙트럼은 분석할 수 있습니다.

만약 이 동반 천체의 대기에 물이 있다면 갈색왜성이나 행성급 천체일 가능성이 큰 것이죠. 

 이런 방식으로 연구팀은 적색왜성과 동반성인 갈색왜성 17개와 갈색왜성 쌍성계 하나,

갈색왜성-행성 동반성 하나를 찾아내는 데 성공했습니다.

예상했던 대로 오리온 성운에서는 일반적인 별과 마찬가지로 갈색왜성 역시 다수 생성되고 있었던 것입니다. 

 하지만 허블 우주 망원경으로는 여기까지가 한계입니다.

갈색왜성의 정확한 분포와 특징을 알기 위해서는 허블 우주 망원경보다 더 강력한 제임스 웹 우주 망원경

같은 차세대 망원경의 힘이 필요할 것입니다. 

 참고 

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/hubble-finds-substellar-objects-in-the-orion-nebula

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