연구자들은 ALMA와 고급 시뮬레이션 기술을 사용하여 다중별 시스템의 형성 과정을 밝히고, 원시별 개발에 에너지를 제공하는 "가스 흐름"의 역할을 식별하고 설명했습니다. 최근 관측과 시뮬레이션 결과에 따르면 3차원 원시성계에는 3개의 원시성 형성에 가스 물질을 제공하는 3개의 나선 팔이 있어 다중성계의 형성 과정이 명확해졌습니다.

삼중 원시성 IRAS04239+2436의 예술적 인상. 관측과 시뮬레이션을 사용한 새로운 연구는 다중별 시스템이 어떻게 형성되는지 밝혀줍니다. 출처: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)

우리 태양과 비슷한 질량을 가진 대부분의 별은 다성계에서 다른 별과 함께 형성되었습니다. 그러므로 다중별 시스템의 형성을 이해하는 것은 별 형성의 전반적인 이론에 중요합니다. 그러나 천문학자들은 그 복잡성과 고해상도, 고감도 데이터 부족으로 인해 그 형성에 대해 불확실합니다. 특히, 최근의 원시별 관측에서는 원시별을 향해 흐르는 가스의 "유선형" 구조가 종종 보고되지만 이러한 유선형이 어떻게 형성되는지는 불분명합니다.

삼항 원시성 IRAS04239+2436 주위의 가스 분포, (왼쪽) ALMA가 관찰한 SO 방출, (오른쪽) 슈퍼컴퓨터 ATERUI를 통한 수치 시뮬레이션 재현. 왼쪽 파란색으로 표시된 프로토스타 A와 B는 프로토스타를 둘러싼 먼지에서 나오는 전파를 나타냅니다. 프로토스타 A에는 해결되지 않은 두 개의 프로토스타가 존재하는 것으로 생각됩니다. 오른쪽 이미지에서 세 개의 원시별의 위치는 파란색 십자가로 표시됩니다. 출처: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), J.-E. 리탈. 리탈.

서울대 이정은 교수가 이끄는 국제 연구팀은 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열(ALMA)을 이용해 황소자리 방향으로 460광년 떨어진 3차원 원시성계 IRAS04239+2436을 관측했다. 연구팀은 일산화황(SO) 분자의 방출이 시스템에 형성된 3개의 원시별 주위에 3개의 나선형 팔을 추적한다는 것을 발견했습니다.

일본국립천문대 전산천문물리학센터의 슈퍼컴퓨터 'ATERUI'와 'ATERUIII'를 사용해 호세이대학교 마츠모토 토모아키 교수가 실시한 시뮬레이션과 비교한 결과, 이 3개의 나선팔은 물질을 3개의 원시별로 운반하는 유선형이라는 사실이 드러났다.

관측과 시뮬레이션의 결합을 통해 유선형이 어떻게 생성되고 중심 원시성의 성장에 기여하는지 처음으로 밝혀졌습니다.

슈퍼컴퓨터 "ATERUI"에 의한 다중 별 형성 시뮬레이션. 영상은 여러 개의 원시별이 필라멘트 난류 가스 구름에서 태어나 나선형 팔을 자극하고 움직일 때 주변 가스를 교란시키는 것을 보여줍니다. 출처: 마츠모토 토마키, 다케다 타카아키, 4D2U 프로젝트, NAOJ