ALMA로 왜소은하의 금속 결핍 분자운을 파섹 규모로 관측
연구팀은 성운 금속함량이 태양 금속함량의 약 1/9에서 1/3에 이르는 근거리 왜소은하 네 곳을 ALMA로 3~4pc 해상도의 CO(2-1) 지도로 관측했다. 구름 탐색 알고리즘을 적용해 표본 전체에서 200개 이상의 분자운을 찾아냈으며, 이 가운데 약 50개는 금속함량이 1/9 Z_sun인 NGC3109에 있어 지금까지 파섹 규모로 관측된 분자운 집단 중 금속함량이 가장 낮다. 분해된 구름들의 크기-선폭 관계는 네 은하에서 서로 비슷하고 기울기도 우리은하와 닮았으나, 같은 크기의 구름에서 속도 분산은 더 낮게 나타났다. 또한 CO가 밝은 중심부 바깥에서도 중심부와 비슷한 속도 범위의 희미하지만 유의미한 CO 방출이 확인됐는데, 연구팀은 CO가 원적외선으로 추적되는 먼지와 공간적으로 겹치는 점을 근거로 낮은 금속함량에도 기체와 먼지에 의한 차폐가 효과적으로 작동한 결과로 해석했다.
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CO 동위원소로 측정한 허빅별 HD 179218 원시행성계 원반의 가스 질량
광도 약 100 L☉, 질량 약 3.0 M☉의 밝은 허빅별 HD 179218 주위 원반은 CO 스노라인이 원반 외곽보다 바깥에 있어 CO가 전역에서 기체 상태로 남아 있는 드문 검증 사례다. 연구진은 ALMA와 NOEMA로 ¹³CO·C¹⁸O·C¹⁷O의 J=2-1, 1-0 총 6개 선을 관측하고, 열화학 코드 DALI로 모델링해 가스 원반 특성 반경 약 90au와 가스 질량 약 8×10⁻³ M☉을 얻었으며, 분광에너지분포 적합으로 먼지 질량 약 3×10⁻⁵ M☉을 구했다. 이에 따른 가스-먼지 비는 약 270으로 통상적인 성간 값 약 100보다 높은데, 모델의 열 구조상 CO 동결은 일어나지 않으므로 이는 CO 고갈의 인공적 결과가 아니라 밀리미터 크기 먼지의 상당한 내향 이동(radial drift)과 일치한다고 설명했다. 또한 50au 내부에 밀리미터 먼지 원반을 감싸는 가스 공동이 발견됐는데, 이는 전형적인 전이 원반과 반대되는 구조로 자갈이 안쪽으로 이동한 뒤 내부 가스가 광증발로 제거된 결과로 해석됐다.
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Universe Today