빠른 속도로 성장하는 젊은 별 HD 142527을 둘러싼 원시 행성계 원반의 자기장 구조가 학자들의 노력에 의해 확인됐다. 원시 행성계 원반에서 자기장이 어떤 방향으로 흐르는지 파악한 전례가 없어 많은 관심이 쏠렸다.
일본 국립천문대(NAOJ)는 최근 공식 채널을 통해 HD 142527의 원시 행성계 원반에서 발생하는 편광 관측에 성공했다고 전했다. 이번 성과는 칠레 아타카마 사막의 알마(ALMA) 전파망원경군을 통해 가능했다.
아래 사진의 흰색 짧은 선은 HD 142527의 원시 행성계 원반 아래쪽 편광으로부터 추측한 자기장의 방향을 나타낸다. 알마 망원경군을 이용해 행성을 만드는 티끌 입자가 일으키는 편광을 관측하는 과정에서 원시 행성계 원반의 자기장 구조가 파악됐다.
NAOJ 관계자는 "이런 방식의 관측 자체가 처음"이라며 "자기장의 방향을 상세하게 조사함으로써 원반의 3차원 자기장 구조를 예측하고 실제 자기장의 구조나 강도를 알아낼 수 있었다"고 설명했다.
이번 연구는 행성 형성에 있어 자기장의 역할을 규명하는 중요한 힌트가 될 전망이다. 지구와 같은 행성은 원시별을 둘러싼 원시 행성계 원반 안에서 티끌과 성간 가스가 모여 형성된다. 다만 행성 형성의 환경이나 원반 내의 물리적 조건에 대해서는 아직 의문점이 많다. 자기장은 원반 안에서 난류나 물질의 움직임을 결정하는 중요한 요소지만 관측이 매우 어려웠다.
알마 망원경군은 천체에서 날아오는 전파의 강도는 물론 그 진동 방향의 쏠림(편광)도 잡아낼 수 있다. HD 142527의 원시 행성계 원반을 여러 파장으로 관측해 각 편광 데이터를 조사한 NAOJ는 원반 한쪽에서 모든 관측 파장의 같은 편광 패턴도 확인했다. NAOJ는 이 특이한 현상의 원인이 자기장이라고 봤다.
NAOJ 관계자는 "원반의 회전 방향을 따라 자기장의 방향도 조금씩 변하는 사실도 밝혀졌다"며 "이 변동이 자기장의 3차원 구조가 원인이라고 가정하고 중력 및 중심별 방향의 자기장 세기를 추정했다"고 전했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
