먼지 원반에 대한 새로운 통찰

 

Credit:ESO/Marino et al.

 

칠레 안데스 해발 5천미터의 차이난토르 고원에 자리잡고 있는 ALMA의 66개 안테나 중 39개를 이용하여 천문학자들이 F형 별 주위의 먼지원반에서 일산화탄소를 관측해낼 수 있었다.
일산화탄소는 우주에서 수소분자 다음으로 많이 존재하는 분자이긴 하지만 F형 별 주위에서 일산화탄소가 발견되기는 이번이 처음이다.

 

HD 181327이라는 이름의 이 별은 지구로부터 170광년 거리에 위치한 화가자리 베타 이동 무리별을 구성하는 별 중 하나이다.

 

지금까지 일산화탄소가 감지된 별은 몇 안되는 A형 별이 전부였는데 이들은 모두 HD 181327보다 훨씬 무겁고 훨씬 밝은 별들이었다.

 

ALMA의 탁월한 공간분해능과 감도를 이용하여 천문학자들이 이 멋진 원반의 모습을 포착해내고, 원반 내 일산화탄소의 밀도를 확인할 수 있었다.

별주위의 먼지 원반에 대한 연구는 행성계의 특징과 행성 형성 결과를 규명해낼 수 있는 한 가지 방법이다.

 

먼지 원반 고리에서 먼지 알갱이들과 동일한 장소에서 발견된 일산화탄소는 최근 생성된 일산화탄소 가스이다.

이 원반에서 얼음 미행성체간의 파괴적인 충돌은 일산화탄소 가스를 지속적으로 보충해주는 원천일 가능성이 있다.

먼지 원반 내에서의 충돌은 대개 충돌이 발생하기에 충분한 속도에 도달하기 위해 좀더 큰 몸집의 천체에 의해 중력적으로 혼란스러운 상태가 되는 얼음 천체들에서 일어난다.

원반 내의 얼음 미행성체에서 파생된 일산화탄소 화합물은 우리 태양계의 혜성과 일맥상통하는 점이 있다.

 

일산화탄소 가스의 두번째 생성기원으로서의 이러한 가능성은 우리 태양과 마찬가지로 여러 별들 주위에서도 얼음 혜성이 일반적인 현상일 수 있음을 말해주는 것이며 생명체가 살기에 적절한 암석질 외계행성에 대한 의미를 강력하게 지지하는 것이기도 하다.

 

이번 연구 결과는 왕립천문학회 월보에 "HD 181327의 먼지 고리에서 발견된 외계혜성 가스"라는 제목으로 개재되었다.
논문의 저자는 S. 마리노(S. Marino)와 동료들이다.

 

 

출처 : 유럽 남반구 천문대(European Southern Observatory) Picture of the Week  2016년 5월 23일자 
         http://www.eso.org/public/images/potw1621a/

 

참고 : HD 181327을 비롯한 각종 별들에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346972

 

 

 

원문>

New Insights into Debris Discs

Using 39 of the 66 antennas of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), located 5000 metres up on the Chajnantor plateau in the Chilean Andes, astronomers have been able to detect carbon monoxide (CO) in the disc of debris around an F-type star. Although carbon monoxide is the second most common molecule in the interstellar medium, after molecular hydrogen, this is the first time that CO has been detected around a star of this type. The star, named HD 181327, is a member of the Beta Pictoris moving group, located almost 170 light-years from Earth.

Until now, the presence of CO has been detected only around a few A-type stars, substantially more massive and luminous than HD 181327. Using the superb spatial resolution and sensitivity offered by the ALMA observatory astronomers were now able to capture this stunning ring of smoke and map the density of the CO within the disc.

The study of debris discs is one way to characterise planetary systems and the results of planet formation. The CO gas is found to be co-located with the dust grains in the ring of debris and to have been produced recently. Destructive collisions of icy planetesimals in the disc are possible sources for the continuous replenishment of the CO gas. Collisions in debris discs typically require the icy bodies to be gravitationally perturbed by larger objects in order to reach sufficient collisional velocities. Moreover, the derived CO composition of the icy planetesimals in the disc is consistent with the comets in our Solar System. This possible secondary origin for the CO gas suggests that icy comets could be common around stars similar to our Sun which has strong implications for life suitability in terrestrial exoplanets.

The results were published in the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society under the title “Exocometary gas in the HD 181327 debris ring” by S. Marino et al.

Link:

• Paper by Marino et al.

 

Credit:

ESO/Marino et al.