갈색왜성;우주의 신비한 탐구하기
우주에는 아직 탐험되지 않은 수많은 신비로운 현상들이 존재하며, 이 중 하나는 갈색왜성입니다. 갈색왜성은 아주 특별한 타입의 천체로, 별과 행성 사이에서 그 유형이 고립되어 있습니다. 오늘, 이 글을 통해 갈색왜성에 대한 기본적인 정보와 함께 세상에 널리 알려지지 않은 이 주제를 알아보겠습니다
.
갈색왜성의 개념
갈색왜성은 별과 거짓별 사이의 영역에 위치한 중간적 천체입니다. 이러한 갈색왜성은 은 핵융합 반응이 일어나지 않아 별처럼 빛나지 않으며, 행성보다는 무겁지만 별보다는 가볍습니다. 갈색왜성을 이해하기 위해서는 우주의 질량 조건에 대한 기본적인 이해가 필요하다는 것을 기억해야 합니다.
갈색왜성의 생성과 발전 과정
갈색왜성의 생성은 가스 물질들이 중력에 의해 서로 끌리면서 점점 더 밀집된 구조를 이루게 됩니다. 갈색왜성은 충분한 질량과 밀도를 가지지 않아 핵융합 반응이 활발하게 일어나지 않기 때문에 별과 차이가 나타납니다. 이런 이유로 갈색왜성은 별로부터 힘을 얻지 못하고, 대신 천천히 따뜻한 저온 열을 방출합니다.
갈색왜성을 찾아내는 방법
갈색왜성은 변하기 쉬운 적외선 파장대에서 가장 화려한 색상들을 보여주기 때문에, 천문학자들은 이를 통해 갈색왜성을 찾아냅니다. 주로 망원경이나 적색 외 결합적 구조 탐사 기술을 이용해 갈색왜성을 관측합니다.
갈색왜성 사막
갈색 왜성 사막은 쌍성계 내 구성원 중 하나가 갈색 왜성일 경우, 밝은 주성(主星)으로부터 일정 거리 내에는 갈색 왜성이 존재하지 않는데, 이 일정 거리를 뜻하는 말이다. 보통 태양과 비슷한 질량을 갖는 항성 주위에서는 그 크기가 5AU 정도이다.
이는 갈색 왜성이 동반성으로서 밝은 주성과 동시에 태어날 때, 주성으로부터 일정 거리 이하 위치에서 태어나면 더 큰 별의 중력 때문에 주성에게 먹혀 버리기 때문이다.
최근 매우 작은 질량의 갈색 왜성 둘로 이루어진 쌍성계가 존재함이 밝혀짐으로써, 주성으로부터 가까운 곳에도 갈색 왜성이 태어날 수 있음이 증명되었다. 하지만 이 경우에도 주성의 질량은 여전히 작다는 점에서 아직도 논쟁의 대상이다. 갈색 왜성 사막 이론은 주성이 갈색 왜성에 비해 월등히 질량이 큰 경우를 가리키기 때문이다.
최근의 연구 성과 관련
지구에서 카멜레온자리 방향으로 500광년 떨어져 있는 갈색왜성 Cha 110913-773444 주변에서는 '태양계 축소판'이 생겨나고 있는 중으로 보인다. 펜실베이니아 주립 대학교 소속 천문학자들은 태양계를 만들어낸 것과 유사한 것으로 보이는 가스 및 먼지 원반을 이 천체 주위에서 발견했다. Cha 110913-773444는 당시 기준으로 발견된 갈색왜성 중 가장 가벼웠으며(목성질량의 8배) 만약 행성계가 형성되어 있다면 이 왜성은 행성계를 거느린 가장 작은 천체가 될 것이다.
최근 갈색왜성 후보 천체들을 관측한 결과 적외선 방출이 밝아졌다가 어두워졌다가 하는 패턴이 감지되었다. 이 현상은 상대적으로 차갑고 불투명한 구름들의 패턴이 뜨거운 내부를 가리고 있으며, 이 구름들이 극심한 바람에 의해 움직임으로서 나오는 것으로 보인다. 이런 천체들의 날씨는 극도로 격렬할 것이며 그 극심함은 목성의 폭풍을 아득히 초월할 것으로 보인다.
2013년 1월 8일 NASA의 허블 및 스피처 망원경을 사용한 천문학자들은 갈색왜성 2MASS J22282889-431026을 탐사하여 당대 기준으로 최고 정교한 갈색왜성의 '날씨지도'를 만들었다. 이 지도는 바람에 의해 움직여 다니는 행성 크기 구름을 보여준다. 이 연구는 갈색왜성을 넘어 태양계 너머 행성들의 대기에 대한 이해를 넓히는 계기가 되었다 NASA의 WISE 계획에서 갈색왜성 200개 정도가 발견되었다
지구 근처 갈색왜성의 밀도는 이전에 생각했던 것보다 높지 않다. 종전에는 항성 하나당 갈색왜성 한 개꼴로 존재하리라 여겼으나 수정된 비율은 항성 여섯 개당 갈색왜성 한 개꼴이다
2017년 8월 출판된 논문에 따르면 NASA 스피처 우주 망원경은 다양한 두께의 구름으로 인해 생기는 적외선의 밝기 편차를 모니터링했다. 관측 결과 거대한 규모의 파장들이 갈색왜성의 대기 중에 퍼져나가는 현상이 발견되었는데, 이는 태양계의 해왕성 및 나머지 가스행성들의 대기와 비슷하다. 이 대기 중 파장들은 구름의 두께를 조절하고 있으며, 각각 다른 속도로 퍼져나가는데 이 속도 차이는 아마 차등회전 때문에 생겼을 것이다.
갈색왜성을 연구하는 중요성
갈색왜성을 연구하는 것은 매우 중요한 일입니다. 이를 통해 별의 생성 과정과 원자핵 반응, 또는 내부 수소 물질의 인출 등과 같은 별 및 천체의 기본 특성 이해에 도움이 됩니다. 더구나 갈색왜성의 경우 천문학자들이 가설로만 존재한다고 생각한 일부 천체와 관련되어 있어, 우주의 구조와 진화를 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다
갈색왜성은 별과 행성 사이의 고립된 영역에서 발견되는 흥미로운 천체입니다. 하지만 이들이 우주에서 어떤 역할을 하는지 완전히 이해해야 할 필요성이 있습니다. 별의 체계와 구성물질, 그리고 그 진화 과정까지 알아보는 것이 중요하며, 갈색왜성은 이러한 과정에서 많은 정보를 제공할 것으로 예상됩니다. 나아가 우주의 미스터리를 풀어가는 여정에서 이 천체에 대한 연구는 기피할 수 없는 일입니다.