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7건의 기사

Saturn from Far and Near Hubble Space Telescope
천문·천체물리

"FU 오리오니스는 폭발 중이 아닐 수도" — 이심률 큰 쌍성계의 급격한 강착 억제 가설

1936년 밝아지기 시작해 2년 만에 100배 밝아진 뒤 지금까지 어두워지지 않은 원시별 FU 오리오니스(FU Orionis)는 FUor형 강착 폭발의 기준이 된 천체다. 연구진은 25AU 해상도의 성단 형성 시뮬레이션에서 FUor 후보를 편향 없이 탐색했고, 대부분의 후보가 FU 오리오니스처럼 이심률이 큰 쌍성계의 저질량 동반성임을 확인했다. 0.79AU 해상도의 줌인 시뮬레이션에서 후보들은 근성점 부근에서 궤도 속도가 초음속이 되며 주변 기체가 벗겨져 강착이 급격히 억제되고, 근성점 통과 후 속도가 줄면서 본디-호일-리틀턴(BHL) 강착으로 기체가 빠르게 유입되는 과정을 보였다. 이때 후보 뒤로 형성되는 BHL 강착 꼬리는 관측되는 강착 스트리머처럼 보인다. 연구진은 이 메커니즘이 성간물질 속에 묻힌 젊은 이심 쌍성의 강한 변광 강착을 설명하며, FU 오리오니스가 이미 예전 강착률로 돌아갔음을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

천문·천체물리

ALMA, 오리온 분자구름-3 MMS 2 주변 고밀도 가스 구조를 C18O 방출선으로 포착

연구진은 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 집합체(ALMA)로 오리온 분자구름-3(OMC-3) 영역의 밀리미터 다중계 MMS 2를 1.59"(약 620au) 각분해능으로 관측해 1.3mm 연속파, C18O(J=2-1), N2D+(J=3-2) 방출선을 조사했다. 1.3mm 연속파 천체인 MMS 2-North와 MMS 2-South에 동반된 중심 응축 구조가 C18O 방출선으로 검출됐으며, MMS 2-North의 응축 구조는 지름 1.64"(약 640au), 질량 3.0×10^-4 태양질량으로 추정됐다. 또한 5.70"(약 2240au) 규모의 쌍성 주위 외피에 해당하는 확장 구조(가스 질량 1.4×10^-2 태양질량)와, MMS 2 남쪽에서 C18O 방출선과 공간적으로 어긋난 N2D+ 필라멘트 구조가 확인됐다. 연구진은 이 어긋남이 따뜻한 주변 환경의 영향일 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

천문·천체물리

태양질량급 원시별의 후기 유입 가스 모의실험… 초기 원반과 기원 달라

연구진은 5 M⊙ 규모 가스 덩어리의 중력붕괴를 약 3.6×10^5년에 걸쳐 시뮬레이션하며 추적자 입자와 싱크 입자로 원시별 원반의 형성 과정을 분석했다. 최종적으로 싱크의 질량은 1.02 M⊙에 도달한 반면 원반 질량은 약 0.02 M⊙로 거의 일정하게 유지됐고, 원반 반지름은 약 40 au까지 커지면서 밀도는 약 8분의 1로 줄었다. 자기 교환 불안정성의 결과로 외피에서 원반과 싱크로 가스를 실어 나르는 필라멘트가 나타났으며, 이 통로를 통한 후기 유입 가스는 관측된 스트리머와 유사한 물리적 특성을 보였다. 후기 유입 가스는 원반을 처음 형성한 가스와 기원 및 물리적 이력이 달라, 원반에 다른 화학 조성을 가져올 수 있다고 연구진은 분석했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

천문·천체물리

H₂CO-헬륨 충돌 여기 실험, 최신 산란 계산 결과 검증

성간물질의 비국소열역학평형(non-LTE) 조건을 모델링하는 데 필요한 H₂CO-He 계의 저온 압력 확장 단면적을 실험으로 측정해 이론 계산을 검증한 연구다. 균일 초음속 흐름 처프-펄스 기법을 사용했고, H₂CO는 차가운 He 흐름 속에서 193nm 엑시머 레이저로 테트라하이드로퓨란을 광분해해 생성했다. 이론 쪽에서는 새로운 퍼텐셜 에너지 곡면을 계산하고 근접결합(close-coupling) 방법으로 압력 확장 단면적과 충돌 속도계수를 도출했으며, 계산값이 실험 측정의 95% 신뢰구간 안에 들어와 이론 데이터의 정확도가 확인됐다. 헬륨은 성간물질에서 H₂ 대비 약 20%를 차지하며, He와의 충돌 속도계수를 복사전달 모델링에 포함하면 원시별 같은 따뜻한 영역에서 자주 검출되는 회전 전이선의 여기 온도가 최대 12%까지 달라진다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

Captivating image of a solar eclipse showcasing the moon's silhouette against the sun's corona.
천문·천체물리

코로나 오스트랄리스 151, 태양 근방에서 가장 어린 원시별 후보로 확인

허셜(Herschel)과 APEX 관측으로 진화된 전성단계(prestellar) 핵으로 분류됐던 코로나 오스트랄리스 151(Corona Australis 151)이 실제로는 매우 어린 원시별인 것으로 나타났다. 연구진은 150~200au 분해능의 새로운 ALMA 관측으로 SiO·CO·H2CO 방출선에서 투영 역학적 나이 약 500년의 작고 젊은 아웃플로를 확인했으며, 연속파 방출은 크기 약 1,000au, 질량 0.33태양질량(먼지 온도 20K 가정)의 외피 구조를 보여줬다. 이 천체는 중심부 500~1,000au 영역에서 1e7cm-3을 넘는 밀도와 높은 중수소화 비율(N2D+/N2H+~0.5)을 보인다. 연구진은 이 천체가 태양 근방에서 알려진 가장 어린 원시별 중 하나일 가능성이 있으며, 별 탄생 초기의 화학적·역학적 진화를 연구할 새로운 실험장이 될 것으로 평가했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

천문·천체물리

대전된 성간 먼지의 자기유체역학: 다유체 모델과 선형 모드 연구

연구진은 알갱이의 관성을 반영한 대전 먼지 다유체(multifluid) 모델을 제시하고, 화학 반응망으로 붕괴하는 원시별 중심핵의 전하 평형을 모의한 뒤 알벤파와 자기음파 모드를 계산해 기체·먼지 유체·자기장 사이의 결합 조건을 분석했다. 이 모델은 붕괴하는 고밀도 중심핵과 형성 중인 원반의 큰 규모에서는 기존 비이상 자기유체역학(non-ideal MHD)과 일치했고, 먼지 알갱이의 관성이 중요해지는 새로운 영역까지 확장됐다. 또한 전하 대 질량비가 큰 먼지 알갱이가 원시별 외피에서 자기유체역학 파동의 전파를 담당하며, 자기압축 섭동이 au 규모에서 먼지 대 기체 비율의 국소적 변화를 일으킨다는 결과를 얻었다. 연구진은 먼지 분포에 따른 파동 속도의 해석적 표현을 제시했으며, 이 방정식 체계는 수치 코드에 구현해 난류와 각운동량 수송, 자기적 먼지 뭉침 같은 비선형 효과를 탐구하는 데 쓰일 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

This artist's impression shows galaxy WISE J224607.55-052634.9 (W2246-0526 for short), the most luminous galaxy ever discovered. A new study using data from the Atacama Large Millimeter/submillimeter
천문·천체물리

ALMA로 관측한 클래스 0 원시별 L1527 IRS 원반의 화학 성분 목록

공개된 ALMA(아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 집합체) 관측 자료를 모두 활용해 클래스 0 원시별 L1527 IRS 주변 3,500au 이내의 원반과 외피 화학 조성을 정리한 연구다. 동위원소체를 포함해 분자 40종이 검출됐으며 이 중 서로 다른 분자종은 23종, ALMA 관측에서 L1527을 대상으로 처음 보고된 것은 29종이다. 복잡한 유기분자로는 CH3OH만 검출됐고, 가장 큰 분자는 탄화수소 CH3CCH였다. 질소 함유 분자는 주로 넓은 영역에서, 탄화수소는 남동쪽 유출류 공동 벽을 따라 꼬리 형태로 나타났으며 이는 동쪽 유출류 로브의 강한 자외선장 때문으로 추정된다. 황 함유 분자는 CS와 SO에서만 강한 방출이 관측돼 풍부하지 않았고, 전체적으로 외피는 탄소가 풍부한 화학을 보이다가 원반에서는 산소가 풍부한 화학으로 전환되는 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)