젊은 별 주변 화학 환경, 알려진 것보다 다양하고 역동적 [지금은 우주]

서울대 연구팀, 관련 분석결과 발표 [아이뉴스24 정종오 기자] 11개의 저질량 태아별을 같은 방식으로 관측한 결과 302.9기가헤르츠(GHz)의 새로운 class I 메탄올 메이저가 저질량 태아별에서도 높은 비율로 나타남을 확인했다. 메이저(maser)는 일상에서 사용되는 레이저와 같이 특정한 물리 조건에서 분자가 전파를 증폭해 매우 밝고 좁은 방출선을 만드는 자연 발생 전파 증폭 현상이다.젊은 원시성(IRAS 4A2)에서 완전 중수소화 메탄올(CD3OD)을 검출했다. 이번 성과는 태아별 주변의 화학이 예상보다 풍부하며 희귀 분자와 메이저가 별 형성의 물리·화학 과정을 추적하는 새로운 관측 수단이 될 수 있음을 보여준다.우주의 별들은 차갑고 밀도가 높은 분자구름의 중력 붕괴로 태어난다. 별이 만들어지는 동안 주변 물질은 태아별로 유입되는 동시에 강한 방출류를 내보낸다. 충격파와 가열을 통해 주변의 물리·화학 환경을 빠르게 변화시킨다.기체상 메탄올의 열적 방출(보라색)은 원시성의 가스 유출을 넓게 따라 분포하며, 메탄올 메이저 방출(파란색)은 가스 유출 공동의 벽과 활 모양의 충격파에서 열적 메탄올과 공간적으로 연관돼 나타난다. 다만 메이저는 더 작고 매듭 같은 구조에 집중된다. [사진=서울대]이 시기에 만들어지거나 방출된 분자들은 뒷날 원시행성계원반과 행성, 혜성 등의 재료가 될 수 있어 별 형성 초기의 화학을 이해하는 것은 태양계와 행성계 물질의 기원을 추적하는 데 중요하다.메탄올(CH3OH)은 별 탄생 영역에서 풍부하게 발견되는 대표적 유기분자다. 주로 차가운 성간 먼지 알갱이의 얼음 표면에서 형성된다. 이후 태아별이 주변을 가열하거나 충격파가 발생하면 기체 상태로 방출된다.메탄올은 얼음 화학의 흔적을 보여주는 동시에 더 큰 복합유기분자가 만들어지는 화학적 출발점이다.이번 연구는 알마 망원경(ALMA) 대형 관측 프로그램 COMPASS(Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys)의 초기 성과를 종합한 것이다. COMPASS는 이정은 서울대 물리천문학부 교수가 공동책임연구자로 이끌고 있다. 한국·일본·대만을 포함한 동아시아와 유럽, 북미의 연구자들이 참여하는 국제 공동연구다.COMPASS는 태양과 비슷한 별로 성장하는 인근 저질량 원시성 11개를 대상으로 100시간 이상의 ALMA 관측을 수행했다. ALMA의 높은 감도와 넓은 주파...