+ 행성 탄생의 열쇠…‘생명의 고리’ 발견 - 우리 은하 절반 이상이 쌍성계

 

 

 

행성 탄생의 열쇠…‘생명의 고리’ 발견

 

입력: 2014.10.30 19:25

 

 

 

▲ 토러스 GG 별 Aa와 Ab가 중앙에 있으며, Aa의 주위에 작은 고리가 있고 전체를 둘러싼 큰 고리가 존재한다.

ESO/L. Calçada

 

 

한 쌍의 별이 서로 영향을 주는 항성계인 쌍성계. 우리 은하에 있는 별 중 절반 이상이 이런 쌍성계를 이루고 있으며 일각에서는 우리 태양도 쌍성이라는 가설을 주장하기도 한다.

　

그런데 이런 쌍성계에서 행성 탄생에 관여하는 고리 형태의 가스 흐름에 관한 존재가 세계 최대 전파망원경인 알마(ALMA)의 관측으로 규명돼 학계가 주목하고 있다.

 

프랑스 국립과학연구소(CNRS)와 보르도천체물리학연구소(LAB) 연구팀이 알마 망원경으로 황소자리 GG 별 A(GG Tau-A)라는 항성 주위의 가스와 먼지의 분포를 조사했다. 이 천체는 태어난지 수백만 년밖에 되지 않은 젊은 항성으로, 황소자리 방향으로 지구로부터 약 460광년 거리에 있다.

 

이 천체는 황소자리 GG 별 Aa(GG Tau-Aa)와 GG 별 Ab(GG Tau-Ab)로 이뤄진 쌍성이다. 이 쌍성계를 둘러싼 형태로 큰 고리가 있으며 황소자리 GG 별 Aa 주위에 작은 고리가 존재한다. 이 작은 고리에는 목성과 같은 정도의 질량 밖에 없어 고리의 물질이 황소자리 GG 별 Aa로 계속 빨려 들어가고 있지만 이 고리가 안정하게 유지되는 것은 큰 의문이었다.

 

알마 망원경으로 황소자리 GG 별 A를 관측한 결과, 이 두 고리 사이에서 가스 덩어리가 발견됐다. 공개된 이미지는 외부 고리로부터 내부 고리를 향해 가스가 흘러들어가고 있는 것을 보여준다. 따라서 이 고리는 이른바 ‘생명의 고리’라고도 할 수 있다.

 

연구를 이끈 안느 듀트리 박사는 “외부 고리로부터 내부 고리에 가스가 흘러들어가는 모습은 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측되고 있었지만 실제로는 관찰되지 않았었다”면서 “이번 관측으로 예측된 가스가 확실하게 존재하는 것을 알 수 있었다”고 말했다.

 

이를 두고 듀트리 박사는 황소자리 GG 별 Aa 주위의 작은 고리가 마치 외부 고리에 ‘미끼’를 던지는 것 같다고 말하고 있다.

 

또 그는 “이번 관측으로 외부 고리 덕분에 내부 고리가 장기간 존재할 수 있는 것을 알 수 있었다”면서 “이는 내부 고리에서 행성이 형성됨을 나타내는 중요한 성과이다”고 말했다.

 

행성은 별이 생성된 뒤에 남겨진 물질이 모여 탄생한다. 행성 탄생은 수천만 년의 시간이 걸리는 것으로 여겨지므로 별 주위의 고리가 그만큼의 기간 동안 안정적으로 존재해야 그 속에서 행성이 태어날 수 있다는 것이다.

 

이번 발견과 같이 외부 고리에서 내부 고리로 물질이 공급되는 것이 다른 다중성계에서도 보편적으로 일어나고 있는 현상이라면 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 많은 장소에서 행성이 탄생할 수 있다고 한다.

 

현재 외계행성을 찾기 위한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 그 역사를 되돌아보면 외계행성 탐사는 우선 태양처럼 단독 별 주위에서 시작됐다. 지금까지의 연구에서는 다중성계를 도는 목성형의 거대 가스행성이 많이 발견되고 있다. 또 다중성계를 이루는 개별 별 주위에 행성이 존재할 가능성이 논의되고 있다. 이번 알마 망원경의 관측결과는 그런 행성이 존재할 가능성이 높다는 것을 나타내고 있어 외계행성 사냥꾼들에게 새로운 ‘사냥터’를 개방하는 결과라고 할 수 있다.

 

공동 연구자인 엠마누엘 드폴코는 “별의 절반 이상이 쌍성으로 태어난다. 즉 이번 발견은 우주에 존재하는 많은 별 주위에 행성 형성 과정을 적용할 수 있는 것”이라면서 “행성 형성을 포괄적으로 이해하기 위한 매우 중요한 단계”라고 말했다.

 

한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처 30일 자로 게재됐다.

 

사진=ESO/L. Calçada

 

나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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