천문연, 대마젤란은하 별 탄생 영역 자기장 구조 밝혀

2000여개 별 편광목록 작성 성과
남반구에 위치한 왜소 은하인 대마젤란은하에서 별이 탄생할 때 빛이 선형이나 원형, 타원형 방향으로 전파되는 것은 자기장과 먼지입자에 의한 것이라는 사실이 밝혀졌다.

한국천문연구원은 정웅섭 박사와 김재영 경희대 박사과정생 등으로 구성된 공동 연구팀이 대마젤란은하의 별 탄생 영역에 대한 근적외선 편광관측으로 2000여개 별들의 목록을 작성하고, 이를 기반으로 별 탄생 영역의 자기장 구조와 먼지입자 간 연관성을 확인하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.

대마젤란은하는 남반구의 황새치자리와 테이블산자리에 걸쳐 볼 수 있는 왜소은하로, 태양계로부터 16만광년 거리에 위치해 있다. 편광은 천체에서 방출된 빛이 통과하는 지역에 따라 특정한 방향성(선형, 원형, 타원형)을 가지며 전파되는 현상으로, 우주공간에 있는 먼지들에 의해 발생한다. 가시광과 근적외선, 전파영역에 관측되며, 이 중 근적외선 편광은 가시광에 비해 더 멀리 있는 별에서 방출되는 빛의 편광도를 관측할 수 있는 이점을 갖고 있다.

연구팀은 남아프리카공화국에 있는 1.4m 적외선 망원경을 활용해 대마젤란은하 북동쪽에서 별 탄생이 활발한 영역에서 2000여개 별에 대한 근적외선 편광목록을 만들었다. 이를 바탕으로 기존 적외선 우주망원경 관측자료와 비교해 대마젤란은하 별 탄생영역에서 편광이 발생하는 것은 자기장과 정렬된 먼지입자 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 이러한 편광 패턴은 먼지성운 구조와 일치하고, 일부는 기존에 발견된 거대구조와 연관이 있다는 점도 확인했다.

연구팀은 큰 구조를 가진 편광 패턴의 크기가 약 330광년에 달하고, 3∼25마이크로가우스(μG) 정도의 자기장 세기에 달한 것으로 측정했다. 이 정도의 자기장 세기는 지구 표면의 평균 자기장 세기(0.5G)의 약 수 만분의 1 수준에 해당한다.

연구팀은 과학기술위성 3호 주탑재체인 '다목적적외선 영상관측시스템(MIRIS)'을 통해 얻은 우주 영상을 토대로 성간먼지 소광이 편광에 미치는 영향을 분석할 예정이다. 이 연구결과는 천문학 분야의 세계적 학술지 '천체물리학 저널 증보(1월8일자)에 실렸으며, 천문연과 경희대, 도쿄대, 나고야대 등으로 구성된 국제 연구팀이 수행했다.

정웅섭 천문연 박사는 "근적외선 편광목록은 다른 다파장 관측 자료들과의 비교 연구를 통해 마젤란은하 내에 있는 자기장 구조를 밝히고 여러 천체물리학적 현상들을 이해하는 데 유용하게 쓰일 것"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr