성간자기장 (Interstellar Magnetic Field)
한 줄 정의: 은하 원반과 성간물질 전체에 퍼져 있는 마이크로가우스 수준의 약한 자기장입니다.
쉽게 풀면
은하 안의 성간 공간에는 지구 자기장보다 백만 배쯤 약한 자기장이 넓게 퍼져 있습니다. 매우 약하지만 부피가 어마어마하고 성간 기체가 전기를 잘 통하기 때문에, 기체의 움직임을 붙잡고 우주선 입자의 경로를 휘게 할 만큼의 힘을 발휘합니다. 자기장에 나란히 정렬한 먼지가 별빛을 편광시키는 현상으로 그 방향을 알아냅니다.
왜 중요한가
성간자기장은 분자운이 자기 무게로 수축하는 것을 방해해 별이 얼마나 빨리 만들어지는지를 조절하고, 우주선을 은하 안에 가둬 두는 역할을 합니다. 또 우주배경복사 편광 관측에서는 우리 은하 먼지의 편광이 최대의 방해 성분이어서, 그 구조를 아는 일이 우주론 연구에도 직결됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"편광 관측과 회전측정 자료를 결합해 나선팔을 따라 정렬된 성간자기장 성분을 재구성하였다."
조금 더 깊게 보면
측정 방법으로는 편광된 전파가 자기화 플라스마를 지날 때 편광면이 돌아가는 회전측정, 먼지 정렬에 의한 별빛 편광과 먼지 방출 편광, 그리고 싱크로트론복사의 세기와 편광이 함께 쓰입니다. 자기장은 나선팔을 따라 정렬된 규칙 성분과 난류에 의한 무작위 성분으로 나뉘며, 세기는 대체로 비슷한 정도로 알려져 있습니다. 은하 규모 다이나모가 규칙 성분을 유지한다는 설명이 표준적입니다.
주의할 점
태양이 만드는 행성간 자기장이나 지구 자기권과는 규모와 기원이 전혀 다릅니다. 성간자기장은 은하 전체에 걸친 성분이며, 값도 국소적으로 크게 달라집니다.