【정견뉴스】
NASA ScienceNet이 2025년 9월 10일 발표한 보고서에 따르면, 제임스 웹 망원경이 한 거성에서 분출되는 거대한 고온 가스 제트를 포착했다. 이 별의 분출은 8광년 떨어진 곳에서 발생했고, 이는 태양과 가장 가까운 별인 알파 센타우리 사이의 거리의 약 두 배에 해당한다. 연구진은 샤플리스 2-284(Sh2-284) 성운에 위치한 이 항성 제트가 크기와 강도 면에서 매우 드문 경우라고 밝혔다.
이 분출물은 시속 수십만 마일의 속도로 우주를 가로지르는데, 마치 스타워즈에 나오는 양날의 광선검과 같다. 태양 질량의 10배에 달하는 중심별은 우리 은하 외곽, 약 15,000광년 거리에 위치해 있다.
이번 제임스 웹 망원경의 발견은 순전히 우연이었다. 논문의 제1저자이자 일본 국립천문대의 청위(程宇)는 “관측 전에는 이렇게 강력한 제트를 가진 거대한 별이 우주에 존재한다는 사실을 몰랐습니다. 거대한 별에서 이처럼 분자 수소가 폭발적으로 분출되는 것은 우리 은하 다른 지역에서는 극히 드뭅니다.”라고 말했다.
이 독특한 별빛 불꽃놀이는 갓 태어난 별에서 분출되는 일직선으로 나아가는 플라스마 제트다. 이런 제트상 분출은 별이 우주로 보내는 장엄한 “탄생 선언”과 같다. 중심별 주변에 모인 낙하하는 가스 중 일부는 자기장의 영향으로 별의 자전축을 따라 분출된 것으로 추정된다.
오늘날 비록 이미 수백 개의 원시별 제트가 관측되긴 했지만, 이들은 주로 질량이 작은 별에서 발생한다. 이러한 방추형 제트는 신생 별의 본질에 대한 단서를 제공한다. 원시별 제트의 에너지, 폭, 그리고 진화하는 시간 척도는 제트를 구동하는 어린 별의 환경과 물리적 특성에 대한 모델을 제한하는 데 도움을 준다.
샬러츠빌에 있는 버지니아 대학교와 스웨덴 예테보리 찰머스 공과대학교의 공동 저자인 조나단 탄은 “처음 제트를 보았을 때, 제트의 질서, 대칭성, 그리고 크기에 정말 놀랐습니다.”라고 말했다.
이번 관측 결과는 원시별 제트의 크기가 제트를 구동하는 별의 질량에 필연적으로 비례함을 보여준다. 플라즈마를 구동하는 별 엔진의 질량이 클수록 제트의 크기도 커진다.
제임스 웹 우주 망원경은 적외선 대역의 고해상도를 사용하여 제트의 미세한 필라멘트 구조를 포착했는데, 이는 제트가 성간 먼지 및 가스와 충돌하고 있음을 나타낸다. 이는 개별적인 매듭 모양 구조, 활 모양 충격파, 그리고 선형 사슬 모양 구조를 형성한다.
제트의 양 끝은 서로 반대 방향을 향하고 있어 별의 형성 역사를 압축적으로 보여준다. “처음에는 물질이 별 내부에 집중되어 있었지만, 10만 년에 걸쳐 제트의 양 끝은 점차 바깥쪽으로 확산되었고, 그 뒤를 따르는 물질은 어린 제트였습니다.”라고 탄은 말한다.
이 강력한 제트가 있는 모체 원시 은하단은 우리 은하의 가장자리에 위치하며, 은하 중심에서 거의 두 배 거리에 있다.
이 성단에서는 여전히 수백 개의 별이 형성되고 있다. 우리 은하의 가장자리에 위치한 이 별들은 수소와 헬륨 외에 무거운 원소가 부족하다. 이러한 부족은 금속 함량으로 측정된다. 우주가 나이를 먹으면서, 각 세대의 별들은 항성풍과 초신성 폭발을 통해 핵융합의 최종 생성물을 방출하며, 이로 인해 금속 함량이 점차 증가합니다. Sh2-284 성단의 낮은 금속 함량은 초기 우주의 별 형성 과정과 유사한 비교적 원시적인 특성을 반영한다.
“이 성단에서 발견된 이 거대한 별처럼, 거대한 별은 은하 진화에 중요한 영향을 미칩니다. 이번 발견은 금속 함량이 낮은 환경에서 거대한 별의 형성 메커니즘을 밝히는 데 도움이 되며, 이 거대한 별을 우주 초기 역사에 발생한 사건들을 연구하는 실험실로 활용할 수 있게 해 줍니다.”라고 청 교수는 말한다.
우리 은하 외곽에 거대한 별 하나가 존재한다는 것은 다른 거대한 별들의 존재를 암시할 가능성이 높다. 이 다른 거대한 별들은 아직 로마 시대의 불꽃놀이처럼 화려한 빛줄기를 분출할 단계에 이르지 않았을 수도 있다. 이 연구는 칠레의 아타카마 전파망원경(ALMA)의 데이터도 인용했는데, 이 전파망원경은 초기 형성 단계에 있을 수 있는 또 다른 고밀도 별의 핵을 발견했다.
이 논문은 ‘천체물리학 저널’에 게재가 승인되었다.
자료출처: https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-observes-immense-stellar-jet-on-outskirts-of-our-milky-way/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/299318