별의 형성 과정에 대한 연구

항성 간 구름이 항상 충격파에 의해 파괴되어 별을 형성할 필요는 없습니다. 구름은 저절로 붕괴될 수도 있으며 이 현상은 영국 천문학자 제임스 진스(1877-1947)에 의해 발견되었습니다. 온도와 밀도에 따라 달라지는 구름은 자체 중력에 따라 자연적으로 부서지고 수축합니다. 큰 구름은 이런 식으로 수많은 구름으로 나뉠 수 있으며, 이 과정은 플레이아데스와 같은 성단의 형성으로 이어집니다. 종종 두 개의 별은 서로 매우 가깝게 형성되며 때로는 지구에서 태양까지의 거리보다 짧은 거리로 분리됩니다. 이러한 이원계와 별 3~6 개를 포함하는 다중 시스템은 매우 일반적입니다. 사실 이러한 성단은 단일 별보다 더 흔하며, 밤에 보이는 대부분의 별은 실제로 바이너리입니다.

별 형성에 대한 연구 현황

별 형성 연구의 중요한 부분은 은하계에서의 별의 탄생과 죽음의 주기를 연구하는 것입니다. 별이 형성되는 과정에는 가스가 필요하기 때문에 성간 매체를 고갈시킵니다. 그런 다음 별이 빛나면서 물질의 작은 부분이 중력을 벗어나 성간 매체로 돌아갑니다. 더 중요한 것은 거대한 별이 폭발하여 죽을 때 물질의 상당 부분을 성간 매체로 되돌린다는 것입니다. 이러한 고갈과 보충의 주기는 은하계에서 보이는 별의 유형과 전체 은하계의 진화를 이해하는 데 매우 중요합니다.

 

허블 우주 망원경과 같은 강력한 새 망원경의 출현으로 천문학자들은 새로운 이론이 필요한 별의 형성 과정을 발견했습니다. 1997년, 지금까지 본 것 중 가장 밝은 별이 은하수 은하의 중심에서 발견되었습니다. 권총 별이라는 이름의 이 별은 천만 개의 태양 에너지를 가지고 있으며 태양 주위를 도는 지구 궤도 거리를 채웠습니다. 또한 항성풍은 태양의 태양풍보다 100 억 배 더 강합니다. 천문학자들은 이 별이 100 만년에서 3 백만 년 전에 만들어졌다고 추측합니다. 권총 별은 지구에서 약 25,000 광년 떨어져 있습니다. 그것은 너무 격렬해서 폭발로 인해 4 광년 크기의 가스 구름을 생성합니다. 기존 이론에서 이렇게 큰 별은 스스로 날아가지 않고는 형성될 수 없다고 간주되었습니다. 그래서 2000년대 천문학자들은 권총 별, 특히 은하 중심 근처의 초 거대 질량 별에 기반한 항성 형성에 대한 이론을 재검토하기 시작했습니다. 

일부 천문학자들은 은하계 또는 성간 매체를 연구하는 반면, 다른 천문학자는 새로 형성되는 원형 별을 연구합니다. 아직 별이 되지 못한 개체는 두 가지 이유로 관찰하기가 어렵습니다. 첫째, 별의 형성 단계는 천문학적 기준으로 매우 짧기 때문에 원시 별은 완전히 형성된 별보다 개수가 적습니다. 둘째, 원시 별은 형성되는 구름의 잔재에 의해 종종 두껍게 가려져 있습니다. 구름 때문에 별이 어두워 보이므로 관찰하고 연구하기 훨씬 어렵습니다.

다행히 새로 형성된 별은 몇 가지 관찰 가능한 특성을 가지고 있습니다. 먼지와 가스의 원반은 원형 별을 묶을 수 있습니다. 흥미로운 가능성은 이러한 디스크가 친화력이없는 시스템이라는 것입니다. 태양계는 새로 형성되는 별을 둘러싸고 있는 원반으로부터 형성된 것으로 보이며, 베타 픽토리스와 같은 다른 별 주위의 원반은 행성이 형성되는 장소일 수도 있습니다. 추가로, 원반을 가진 원형 별은 원반과 관련된 자기장의 선을 따라 극에서 바깥쪽으로 흐르는 두 개의 가스 빔을 생성할 수 있습니다. 이러한 소위 양극성 유출은 원반을 지닌 원형 별의 전형적인 특징입니다.

 

새로 형성되는 별을 찾기 위해 은하계만 관찰할 필요는 없습니다. 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경을 포함한 현대식 망원경은 다른 은하의 별 형성 지역을 연구하는 데 사용됩니다. 고해상도 관측을 통해 은하수의 위성 은하와 다른 인근 은하에서 개별 별을 감지할 수 있습니다. 먼 은하에서는 새로운 별에 의해 생성된 가스 영역을 볼 수 있습니다. 우주의 다른 부분에서 별이 형성되는 것을 관찰함으로써 기존 이론에 대한 더 넓은 관점을 확인하고 제공할 수 있습니다.