초록 ▼

분자구름이 붕괴하여 별을 만드는 과정은 물리적, 화학적 진화가 상호작용하는 과정으로, 특히 분자구름 중심부 원시별 주위의 작은 영역에서 별탄생 과정이 가장 잘 연구될 수 있다. 그러므로 별탄생 이론을 세밀하게 증명하고 검증하기 위해서는 고분해능 간섭계 관측이 필수적이다. 본 연구를 통해서 연구하자고 했던 세부 주제는 다음과 같다.
1) VeLLO의 관측을 통한 episodic accretion 이론 증명
2) Inverse P-Cygni profile 관측을 통한 infall motion의 직접적인 검증
3) 작은

분자구름이 붕괴하여 별을 만드는 과정은 물리적, 화학적 진화가 상호작용하는 과정으로, 특히 분자구름 중심부 원시별 주위의 작은 영역에서 별탄생 과정이 가장 잘 연구될 수 있다. 그러므로 별탄생 이론을 세밀하게 증명하고 검증하기 위해서는 고분해능 간섭계 관측이 필수적이다. 본 연구를 통해서 연구하자고 했던 세부 주제는 다음과 같다.
1) VeLLO의 관측을 통한 episodic accretion 이론 증명
2) Inverse P-Cygni profile 관측을 통한 infall motion의 직접적인 검증
3) 작은 그룹으로 태어나고 있는 별탄생 영역을 관측, 분석하여 집단으로 태어나는 별생성 과정의 이해.

기존에 알려졌던 질량이 작은 별들의 탄생 과정에 따르면, 코어라고 불리는 매우 밀도가 높은 분자운이 중력붕괴를 시작하면, 중심에 원시성이 만들어져 질량을 불리는데, 이때 원시성 주위의 물질이 일정한 율로 원시성으로 강착을 일으킨다. 이 과정에서 원시성 주위에 원반이 만들어져 효율적 강착이 일어난다. 하지만 최근의 관측결과들에 따르면, 이 강착률이 일정하지 않고 간헐적으로 강착(episodic accretion)을 일으켜야 함을 시사한다. 따라서 본 연구에서, 별탄생의 역학적 과정을 연구하기 위해 광도가 매우 낮은 VeLLOs(Very Low Luminosity Objects)를 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용하여 관측하였고 현재 분석 중에 있다.

ALMA와 같은 최첨단의 간섭계 망원경의 시간을 획득하기 위해서는 다른 관측자료를 이용한 사전연구가 탄탄히 이루어져 관측제안서를 뒷받침할 수 있어야 한다. 뿐만 아니라 분자운 중심부의 물질로부터 방출되는 연속파복사와 분자선복사의 종류와 세기를 예상할 수 있는 모델을 구축하여 간섭계 관측을 시뮬레이션 하여, 관측결과를 예상하는 작업이 필요한데, 본 연구를 통해 이론적 모델을 구축하였고, 스피처우주망원경과 허셀우주망원경 등을 이용하여 관련 연구도 함께 수행하여, ALMA의 관측시간을 성공적으로 획득하였다. 구축된 모델과 관련 연구들은 개별의 논문으로 The Astrophysical Journal Supplement Series (ApJS)에 출판하였다.

언급한 바와 같이, 별은 분자운의 중력붕괴에 의해 만들어진다. 하지만, 이런 붕괴의 직접적인 관측적 증거는 중심으로 떨어지는(Infall) 물질이 원시성의 연속복사를 흡수하여 관측되는 Inverse P-Cygni profile 이다. 하지만 이는 감도와 분해능이 높은 ALMA로만 관측이 가능하다. 본 연구자가 구축한 모델을 이용하여 ALMA 관측시간을 확보하여, 관측을 수행하고 그 결과 중 하나를 The Astrophysical Journal (ApJ)에 출판하였고, 다른 결과들은 논문 작성 중에 있다.

별들은 대부분 성단의 형태로 집단적으로 태어난다. 하지만 성단으로 태어나는 별들은 대부분 멀리 있고, 별들의 상호작용이 복잡하여 연구하기가 용이하지가 않다. 그러므로 본 연구에서는 작은 집단으로 태어나는 L1251C라는 영역을 다양한 파장으로 관측하여, 일반적인 별들의 탄생과정을 연구하였다. 이를 위해 스피처우주망원경 관측자료로부터 원시성을 동정하고, 고분해능 전파 간섭계인 SMA(SubMillimeter Array)를 이용하여, 원시성 주위의 원반과 쌍극방출류를 관측하여 역학적 구조를 연구하였다. 이 연구 결과는 ApJS에 출판하였다.

정리하면, 본 연구를 통하여, 별탄생의 역학적 과정을 고분해능 간섭계를 이용하여 관측적으로 직접 규명할 수 있었으며, 본 연구를 지원하기 위하여 다양한 관측 데이터를 구축하였으며, 새로운 모델도 구축하였다. 구축된 관측 데이터와 모델은 앞으로의 다양한 연구에서 중요한 자원이 될 것이다.

( 출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 22