국산 적외선우주망원경(MIRIS) 관측자료로 숨겨진 별 생성 영역을 찾다

한국천문연구원(원장 이형목)은 국내에서 개발한 적외선우주망원경 다목적적외선 영상관측시스템(MIRIS)을 통해 얻은 우리은하면 수소방출선(파셴알파, Paschenα) 관측 자료를 분석해 숨겨진 별 생성 영역을 새롭게 찾았다. 한국천문연구원은 그 첫 번째 결과로서, 세페우스(Cepheus) 영역에서 발견된 파셴알파 방출 천체들의 목록을 발표했다.

은하의 물리·화학적 진화의 비밀에 중요한 단서가 될 수 있는 무거운 별의 생성 영역에는 전리수소영역이 형성된다.

이러한 전리수소영역의 증거 중에 하나인 파셴알파 수소방출선의 관측은 기존의 다른 어떤 관측보다 더 많은 전리수소영역을 찾아낼 수 있는 장점을 가지고 있다.

전리수소영역은 많은 양의 자외선을 방출하는 무거운 별 주변에 존재하는 이온화된 수소 기체로 이루어진 영역. 별 생성 영역과도 연관성이 높아 중요한 연구 대상이다.

이온화된 수소에서 나오는 방출선 중에 하나인 파셴알파는 지구 대기에 흡수되기 쉬워 지상망원경이 아닌 인공위성을 활용한 우주망원경으로 관측해야 하는 어려움이 있다. 그래서 파셴알파의 관측 자료는 허블우주망원경으로 얻어진 자료가 대부분이다.

하지만 허블우주망원경은 고해상도에 최적화된 망원경이기 때문에 하늘의 넓은 부분을 차지하는 우리 은하를 탐사하기에는 부적합하다. 이에 한국천문연구원은 넓은 영역의 탐사 관측에 특화된 MIRIS를 개발해 2013년 11월 과학기술위성 3호에 실어 발사한 후, 약 1년의 관측 운영을 통해 우리은하면 전체에 대한 파셴알파 관측 자료를 세계 최초로 획득하게 됐다.

이번에 발표된 연구 결과는 우리은하면 관측 자료 중에서 세페우스 영역에 대한 자료를 정밀 분석한 결과이다. 연구팀은 정밀하게 얻은 해당 영역의 영상으로부터 많은 파셴알파 방출 천체들을 발견했다.

이중 크기가 큰 천체들은 대부분 전리수소영역으로 확인됐는데, 기존에 알려진 전리수소 영역 목록보다 약 1.5배정도 많은 60여 개에 달하는 숨겨진 전리수소영역을 새롭게 발견했다. 앞으로 연구팀은 이번 연구를 전체 은하면으로 확장해 더 많은 새로운 전리수소 영역을 찾아낼 예정이다.

이번 연구 결과는 천문학분야에서 가장 영향력 있는 국제 학술지인 ‘천체물리학 저널 증보(Astrophysical Journal Supplement Series) 2018년 10월 5일자에 게재됐다.

[e-mail] 조석장 기자