제임스 웹, 별 탄생 막는 은하 중심부 자기장 첫 포착

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NASA의 제임스 웹 우주망원경이 은하 중심부에서 별 탄생을 억제하는 강한 자기장을 처음으로 관측했다.

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구름과 먼지에 가려졌던 사수자리 C 지역을 뚫고, 어린 별의 분출 활동을 포착하는 데 성공했다. 별이 거의 태어나지 않는 은하 중심부의 구조를 새롭게 이해하게 됐다.

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제임스 웹, 구름 뚫고 어린 별 포착

연구팀은 2023년 제임스 웹 우주망원경이 촬영한 사수자리 C(Sagittarius C) 별 탄생 지역 이미지를 분석했다.

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이 지역은 우리 은하 중심부, 이른바 '중심분자구역(Central Molecular Zone)'에 위치해 있으며, 고밀도의 가스와 우주 먼지가 빽빽하게 모여 있는 곳이다.

웹 우주망원경의 강력한 근적외선 관측 장비 덕분에 연구진은 이 밀집된 구름을 투과해, 여전히 형성 중인 원시별(protostar)에서 분출되는 강력한 물질 흐름을 포착했다.

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이를 통해 강한 자기장이 성간 가스의 흐름을 억제하고, 결과적으로 별의 탄생을 방해하고 있다는 직접적인 증거를 확인할 수 있었다.

 

 

 

미어캣 전파망원경이 포착한 은하수 중심부. 수천 년 동안 폭발한 초신성의 잔해와 함께, 초대질량 블랙홀 주변이 밝게 빛난다. 사진 속 수직 구조는 제임스 웹 우주망원경이 궁수자리 C에서 관측한 수소 구름 속 필라멘트와 유사하다. [사진=NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)]

 

 

제임스 웹, 은하 중심부에서 별 탄생 억제 확인

콜로라도대학 볼더캠퍼스의 천체물리학자 존 발리(John Bally)는 이번 연구의 공동 책임자 중 한 명이다.

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발리는 "우리 은하 중심부에는 별을 만들기에 충분한 양의 밀도 높은 가스와 먼지가 존재하지만, 실제로 별이 거의 태어나지 않는 이유는 오랫동안 미스터리였다"면서 "이번 관측을 통해 강한 자기장이 별 탄생을 억제하는 중요한 역할을 하고 있음을 처음으로 직접 확인했다"고 덧붙였다.

 

 

 

사수자리 C 별 탄생 영역은 은하 중심의 초대질량블랙홀 사수자리 A*에서 약 200광년 떨어져 있다. 색상은 라디오와 적외선 데이터를 바탕으로 지정됐으며, 비열 방출은 파란색, 열 방출은 붉은색으로 표시된다.

[사진=NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)]

 

 

사수자리 C처럼 은하 중심부는 별 탄생 이론을 시험해보기 좋은 극한 환경이다.

버지니아대학 새뮤얼 크로우(Samuel Crowe)는, "이 지역은 극한의 물리적 조건을 갖추고 있어 별이 어떻게 탄생하고, 어떤 환경에서 탄생이 억제되는지 연구하는 데 매우 흥미로운 장소"라면서 "제임스 웹 우주망원경의 적외선 관측 능력 덕분에, ALMA나 MeerKAT 같은 지상 망원경으로는 볼 수 없었던 깊은 영역까지 연구를 확장할 수 있었다"고 말했다.

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이번 연구는 국제 학술지 The Astrophysical Journal에 발표됐다.

 

 

 

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