| 초록 |
우리은하의 구상성단과 같은 제1세대별의 일원으로 은하생성초기의 화학 원소비에서 출발하여 진화한 헤일로 행성상 성운과 제3세대별에서 진화한 원반 종족 행성상 성운을 비교하는 연구를 하였다. 3차 연구 기간 동안 헤일로 행성상 성운 K648과 원반 종족 행성상 성운 NGC 7009, NGC 7027의 고분산 분광 관측을 진행하고, NGC 7027 자료를 분석하여 이들의 화학적 진화적 특성에 대한 것을 얻었다. 또한 NGC 7027의 진화 전단계로 추정되는 쌍성계인 공생별(AG Peg, CI Cyg)의 분광자료도 분석하였다. (1) 제1차년 기간 동안에는 헤일로 행성상 성운 K648을 연구하였다. 헤일로 행성상 성운 K648은 중원소 함량이 1/1000이하의 1M ⊙ 이하인 헤일로별의 진화로 설명하기 어려운 정도의 C, O의 함량을 보였다. 이에 대하여 이 연구에서는 새로운 제안을 하게 되었는데, 가까이 회전하던 두 쌍성이 주계열 단계에서 한별로 융합되어 이 원시성(predecessor)이 점근거성열(AGB, Asymptotic Giant Branch) 단계에서 느린 중성자 포획(s-process)과정을 통해 C, O, Ne, Mg, Si같은 α 원소를 합성하여 0.9dex 만큼 증가된 후, TP-AGB단계에 이르러 이러한 원소를 표면으로 전달하는 과정을 거친 후 K648로 진화했을 것으로 제안하였다. (2) 제2차년 기간 중에는 원반종족이면서 은위가 높은 곳에 위치하여 헤일로 영역에 근접한 NGC 7009, NGC 7027의 자료를 분석하였다. 원반종족 행성상 성운 NGC 7027은 많은 행성상 성운 중 가장 젊은 천체로 행성상 성운 진화 연구에 매우 중요한다. 아직 진화한지 얼마 되지 않아 성운 가스의 밀도가 매우 높고(개수밀도, n ~ 10 4.5 /cm 3 ), 밝기가 매우 밝아 지상 대형망원경 및 HST, Chandra X선 같은 우주망원경을 사용하여 많은 관측과 연구가 진행되었다. 우리의 연구는 가시광영역의 고분산 분광연구로 3.0-m Lick천문대의 HES분광기를 이용해 관측한 고분산 분광자료의 분석에 초점이 맞추어져 있다. 이 연구에서는 행성상 성운 NGC 7027의 팽창하는 이온화 영역의 구각에 대한 운동학적 특징을 분석하여, 이 행성상 성운의 나이를 구하고, 유체역학적(gas dynamics)인 연구에 필요한 기준을 제시하였다. (3) 제3차년 도에는 NGC 7027의 진화의 전 단계로 추정되는 천체인 공생별(AG Peg, CI Cyg)의 고분산 분광선 연구를 진행하였다. AG Peg는 NGC 7027보다 더 높은 가스 밀도(n = 10 6 - 10 9 /cm 3 )를 가진 쌍성계로 이루어져 있는데 관측된 Hα분광선의 선윤곽을 보면, 모든 위상에서 (Φ∼0.25, 0.0, 0.5), 위상에 무관하게 2개의 double Gaussian peaks가 보였다. 또한 성운의 일반적인 팽창속도(20-40 km/s)를 훨씬 능가하는 팽창속도(500km/s)의 선폭을 보였다. 이를 분석하여 GS(적색거성)에서 WS(백색)왜성의 물질 유입이 되고 있는 과정에서 형성된 강착원반과 GS근처의 차가운 물질유입(cold cooling flow)과정, 산란 현상에 대한 증거를 발견하였다. 또한 우리는 행성상 성운과 공생별의 운동학적 구조에서 발견된 강착 원반을 연구하기 위해 블랙홀 주위에서 형성된 원반형성에 관한 수치실험도 진행하였다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
