분자운

성간 구름의 종류
(거대분자운에서 넘어옴)

때론 별들의 양성소(별의 형태가 이안에서 발생할때)로 불리는 분자운(分子雲, molecular cloud)은 성간 구름의 한 형태로 그 밀도와 크기가 분자의 형태로 구성되어있는데 그중 대부분이 수소분자이다. 이 점이 대부분이 이온화된 가스로 구성된 성간 중심의 다른 부분과 차이점이다.

열쇠구멍 성운의 분자 구름.
항성 형성
천체 부류
이론적 개념
v  d  e  h

수소 분자는 적외선과 전파관측으로 발견하기 어려운데, 그래서 이 분자들을 발견하기 위해서 자주 사용되는 것이 일산화탄소이다. 탄소광도와 H2질량사이에 비율이 일정한 것으로 보이는데,비록 이 말들이 다른 은하의 관측자료로 사실이라고 가정한 것으로 의혹이 있다.

<발생> 은하 안에 분자운이 성간물질중 1퍼센트 정도를 차지하는 것으로 추정된다. 그러나 그것은 또한 태양계의 궤도에 가스 질량 내부에 성간물질의 조밀한 부분에 대략 반정도 구성하고 있다. 분자운의 대량 고리(태양은 중심으로부터 약 8.5킬로파섹)는 은하의 중심에서 2.5~705킬로파섹(11000~24000광년) 사이에 포함된다. 은하의 대량의 일산화탄소 지도는 이 분자들이 은하의 나선팔을 구성하는데 연관성이 있는 것을 보여준다. 이 분자 가스가 주로 나선 팔의 분자운에서 발생하고 10만년보다 짧은 시간 간격을 분리된다(나선팔 부분을 통과하는데 걸리는시간)는 것을 암시한다. 은하의 행성의 수직으로 분자가스는 독특한 스케일 높이Z에 따듯한 분자(Z에서 130~400파섹)보다 더 얇은 대략 50~75파섹의 은하디스크의 좁은 중간면에 분포하고 이온화된 ISM의 이온화된 가스성분을 데운다. 이온화 가스에 대한 한 예외는 H II영역인데, 이 부분은 어린 큰 별이 낸 분자운안에 생성된 격렬한 전파로 인해 생긴 분자운에 생성된 뜨거운 이온화된 가스의 거품이고 보통 그것들은 대략적으로 분자운같이 수직적인 분포를 가진다.이 분자운의 분포는 결국 더 큰 거리의 평균이 되었다. 하지만 작은 규모의 가스 분포는 구름의 복잡성과 별개의 구름에서 크게 불규칙적이다.

분자운의 종류

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거대 분자운

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거대 분자운은 태양 질량에 대략 103~107배에 달하는 질량을 가진 방대한 분자가스 집합체이다.(GMC) 거대분자운들은 직경이 15~600광년에 달한다(5~200파섹). 태양 근처에서의 조밀도는 입방센치미터당 한개의 분자 정도이지만 GMC의 평균 조밀도는 수백에서 수천배 더 크다. 비록 태양이 GMC보다 조밀도가 더 클지라도 GMC의 부피는 너무 방대해 태양에 비해 더 많은 질량을 가지고 있다. GMC의 기본 구조는 필라멘트,시트,거품, 불규칙한 덩쿨모양의 복합체 구조로 되어있다.필라맨트와 덩쿨형태의 분자운의 밀집 부분은 분자 코어이라고 하는데, 가운데 가장 밀집된 분자코어는 조밀 분자 코어라고 칭하고 입방 센치미터당 10000~1000000개의 분자를 초과하는 조밀도를 가진다. 관측에 의하면 전형적인 분자 코어들은 CO(일산화탄소)를 데리고 다니며 흔적을 ���기고 조밀 분자 코어들은 암모니아를 데리고 다니며 흔적을 남긴다. 분자코어내의 먼지의 응집은 보통 배경별에서 오는 빛을 차단하기에 충분해서 어두운 성운으로 보이는 실루엣이 나타난다. GMC들은 대단히 커서 한 지역의 GMC는 별자리의 중요한 부분을 가릴수 있는데, 그래서 일반인들은 종종 그 별자리의 이름이나 e.g,오리온 분자운이나 황소자리 분자운을 물어본다. 이러한 고정된 GMC들은 굴드 벨트와 동시에 태양의 주위에 고리처럼 존재한다.은하에 존재하는 분자운들의 가장 큰 컬렉션은 반경이 120파섹정도의 은하 중심에 존재하는 비대칭 고리로 이 분자운 고리의 가장 큰 구성 요소는 궁수자리 B2 복합체이다. 궁수자리 지역은 호학적으로 풍부하고 천문학자가 성간 공간에서 새로운 분자를 찾기 위한 포본으로 종종 사용된다.

작은 분자운

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태양의 질량보다 수백배 적은 물질들로 이루어진 중력으로 묶인 고립된 작은 분자운들은 Bok globules라 불린다. 작은 분자운들의 조밀한 부분은 GMC안에 발견된 분자코어들과 대응하고 종종 같은 연구에 포함된다.

높은 위도에 확산된 분자운

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1984년 IRAS에서 새로운 종류의 분산된 분자운을 발견했다. 이것들은 분산된 필라멘트의 구름으로 은하위도의 높은 곳에서 발견된다. 이 구름들은 보통 입방센치미터당 30개 정도의 밀도를 가진다.

과정

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별의 형성

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별의 형성은 오로지 분자운 안에서 일어난다. 높은 밀도와 낮은 온도를 가진 분자운에서 일어나는 당연한 현상이다. 하지만 중력이 분자운내에 과도하게 작용하면 내부의 압력이 밖으로 작용하는 힘을 방해하여 분자운이 붕괴될 수도 있다. 이 현상은 관측된 흔적이며 큰 별이 생성되는 구름은 그것들 안의 중력(별이나 행성이나 은하들)만큼의 크기로 생성되도록 한정한다. 이 흔적들은 궤도 속도와 같은 방식의 CO석폭의 크기가 휘몰아치는 속도에서 발생된 사건에서 온 것이다.

물리적 이해

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분자운의 물리적 특징은 불완전하게 이해되고 많은 논쟁이 있다. 분자운 내부의 운동들은 추위와 자기를 가진 가스들의 힘에 의해 결정되고 이 거센 운동들은 높은 초음속이지만 자기 폭풍의 속도와 비교된다. 이 상태는 빠른 에너지의 상실이나 에너지의 꾸준한 재주입, 전반적인 붕괴의 하나를 조건으로 한다고 유추된다. 같은 시간에 분자운들은 몇가지 과정(대부분 중성자별의 영향-그들의 구성물질중 중요한 부분에서 탄생되 별들)으로 인해 붕괴된다고 알려졌다. 분자운 특히 거대 분자운들은 보통 천문학이 해결해야할 과제의 중심이다.

같이 보기

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