웹 망원경, 젊은 항성계에서 화성 크기 천체들의 충돌 징후 발견

사이언스데일리에 따르면, 천문학자들은 격렬한 충돌을 겪고 있는 것으로 보이는 젊은 항성계를 조사하기 위해 NASA의 제임스 웹 우주망원경을 사용하고 있다. 연구팀의 연구 결과는 10월 1일 《천체물리학 저널》에 발표됐다. 콜로라도주 볼더에 있는 우주과학연구소의 케이트 수가 이 천문학자 팀을 이끌었다.

이 연구는 항성 가까이에, 대략 우리 태양계에서 암석 행성이 공전하는 것과 같은 영역에 예외적으로 많은 양의 따뜻한 먼지를 품은 극단적 잔해 원반으로 알려진 항성계를 조사했다. NASA의 퇴역한 스피처 우주망원경이 이 범주를 확인했다. 연구자들은 그러한 원반 21개의 표본을 구성했다. 5개는 스피처의 보관 관측 자료에서 나왔고, 16개는 웹으로 연구했다. 웹 표본 중 12개 원반은 새로 관측한 것이고, 4개는 스피처가 이전에 조사한 항성계를 후속 관측한 것이었다.

“우리가 극단적 잔해 원반이라고 부르는 이 하위 분류를 진정으로 이해할 만큼 충분한 항성계를 모은 것은 이번이 처음입니다.”라고 수는 말했다. “웹 이전에는 정보가 제한적이었습니다. 우리는 이것들이 베가와 포말하우트처럼 우리가 아는 전형적인 차가운 잔해 원반과 매우 다르고 이상하다는 것을 알고 있었습니다.” 수는 더 많은 데이터가 있으면 연구자들이 이 원반이 행성 형성과 진화에 무엇을 의미하는지 정확히 밝힐 수 있다고 말했다.

사이언스데일리에 따르면, 연구자들은 극단적 잔해 원반의 세 가지 결정적 특징을 확인했다. 이들의 먼지 알갱이는 원시행성계 원반이나 더 전형적인 잔해 원반에서 발견되는 것보다 작고, 비정상적으로 높은 농도의 따뜻한 먼지를 함유하며, 밝기가 시간에 따라 불규칙하게 변한다. 웹과 스피처는 중적외선 스펙트럼을 통해 이러한 특징을 밝혀냈다.

사이언스데일리에 따르면, 연구자들은 원반에 존재하는 광물을 조사하고 항성계를 두 개의 큰 그룹, 즉 실리카가 풍부한 원반과 실리카가 부족한 원반으로 나눴다. 지구에서는 흑요석과 같은 화산 유리가 실리카가 풍부한 물질의 예이며, 실리카가 부족한 광물인 포스테라이트는 하와이의 특정 해변에서 녹색 모래 알갱이로 볼 수 있다.

사이언스데일리에 따르면, 이론 모델은 극단적 잔해 원반이 비교적 흔해야 한다고 시사하지만, 관측은 다른 이야기를 들려준다. 지금까지 수집된 데이터를 바탕으로 과학자들은 젊은 항성 중 약 1%만이 이 단계의 관측 가능한 징후를 보이는 것으로 추정한다. 우리 태양계도 형성되는 동안 그러한 단계를 거쳤을 수 있다.