은하수에 있는 검은 구름의 놀라운 비밀

  • 박현아


위 사진은 Barnard 68(B68)로 알려진 고전적인 어두운 소구체 중 하나를 중심으로 은하수 밴드의 비정상적으로 어두운 하늘 영역을 보여줍니다. 그 어두운 공간의 놀라운 비밀을 공개했습니다.

1999년에 유럽 남부 천문대(ESO) 의 VLT(Very Large Telescope) 는 은하수 띠의 조밀한 별장 앞에서 고전적인 암흑 구체인 Barnard 68(B68)을 관찰했습니다.

남쪽 별자리 뱀주인자리 방향으로 약 500 광년(160 pc) 거리에 위치한 B68은 풍부한 배경의 별장을 배경으로 조밀하고 불투명하며 다소 선명하게 정의된 물체로 보입니다. 이미지에서 전경 별이 하나도 보이지 않아 B68을 블랙홀처럼 보이게 합니다. 하지만 그렇지 않습니다. 오랫동안 "하늘의 구멍"으로 여겨졌던 성간 구름은 많은 분자를 포함하여 가스와 먼지로 구성되어 있으며 그 중 일부는 탄소 원자를 포함합니다(즉, 유기물임). 그들은 우주에서 가장 차가운 물체 중 하나로 알려져 있습니다(온도는 약 10K 또는 -263°C입니다).



과학자들은 그러한 분자 구름이 수축하기 시작하여 어느 시점에서 정상적인 수소 연소 별으로 변모한다는 사실을 알고 있습니다. 그러나 정확히 어떻게 발생할까요? 그리고 지금 B68 내부에서 무슨 일이 벌어지고 있는 걸까요? 현재 수축 단계의 시작에 있거나 별이 이미 형성되었을까요? 과연 얼마나 촘촘하고 무거울까요?

La Silla의 ESO 3.5m NTT(New Technology Telescope)에서 적외선 기술을 사용하여 이러한 기본 질문 중 일부에 대한 답변을 제공했습니다. 처음으로 천문학자들이 밀도가 높은 분자 구름의 가장 불투명한 영역을 통해 우리 태양과 같은 별이 형성될 차가운 영역을 바로 볼 수 있게 되었습니다. 우리는 구름과 관련이 없는 많은 배경별이 B68의 가장 밀도가 높은 중앙 지역을 통해 보이기 때문에 이것을 알고 있습니다.



이번 발견은 B68이 현재 붕괴의 초기 단계에 있으며 별 형성을 향해 가고 있음을 분명히 보여줍니다. 이 단계의 기간은 약 100,000년으로 비교적 짧기 때문에 이 단계에서 구름을 잡는 것은 드문 경우일 것입니다. 붕괴가 조금 더 오래 지속되었다면 오늘날 이 구름을 통해 볼 수 없었을 것입니다.

B68에 있는 먼지의 총 질량은 구름의 전체 영역에 추가하여 obscuration map에서 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 그것은 약 0.03 태양 질량에 이릅니다. B68의 가스 대 먼지 비율이 일반적으로 가정되는 약 100이면 이 구름의 총 질량은 약 3 태양 질량입니다. 따라서 결국 이 구름에는 몇 개의 별만이 형성될 것입니다.

B68 내부에서 관측된 물질의 분포는 결국 이 구름에서 몇 개의 별만 형성될 것입니다. 과학자들은 프로토스텔라 붕괴에 대한 현재 이론을 테스트하기 위해 얻은 데이터를 사용하고 있습니다.


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