태어난 지 수천년밖에 안된 아기별의 '성장 앨범' 나왔다

박건형 기자

-韓·美·멕시코연구팀 발표
처음엔 사방으로 가스 뿜다 양끝으로만 분출하며 '진화'

태어난 지 수천년에 불과한 '원시(原始) 별'이 태양과 같은 '거대(巨大) 별'로 진화하는 과정이 포착됐다.

한국천문연구원 김순욱 박사는 2일 "미국 뉴멕시코주의 전파망원경 'VLA'를 이용, 원시 별이 가스를 분출하면서 단단해져 거대 별로 변해가는 과정을 규명했다"고 밝혔다. 미국·멕시코 등 국제연구팀이 함께 참여한 연구 결과는 국제학술지 '사이언스' 최신호에 실렸다.

 원시별이 가스를 분출하는 모습을 표현한 컴퓨터그래픽. 왼쪽은 1996년 관측 당시 먼지와 가스 등을 삼키며 생겨난 원시별(가운데 밝게 빛나는 원)이 사방으로 필요없는 가스(붉은색 구름)를 내뿜고 있는 장면이다. 2014년 관측(오른쪽) 때는 가스 분출이 위아래 방향으로 집중되고 분출량도 많아졌다. 도넛 모양의 구름은 별의 중력에 이끌린 먼지와 가스다. /사이언스 제공

별은 우주 공간의 가스와 먼지가 뭉쳐 만들어진다. 어느 정도 커지면 내부의 수소가 헬륨으로 변하는 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 내뿜는다. 이 과정은 수만년 이상 걸리기 때문에 실시간 관찰이 불가능하고, 대부분 가설로 설명된다.

연구팀은 지구에서 4200광년(1광년=9조4607억㎞) 떨어진 우주 지역 'W75N'의 원시 별을 1996년부터 2014년까지 관찰했다. 김 박사는 "먼지와 가스를 삼키며 덩치가 커진 원시 별은 여분의 가스를 분출하면서 태양처럼 안정적인 거대 별이 된다"면서 "하지만 별이 어떤 순서로 가스를 분출하는지는 지금까지 밝혀지지 않았다"고 말했다.

연구팀의 관찰 결과, 원시 별은 1996년에는 사방으로 가스를 분출했다. 하지만 1999년부터 양쪽 끝으로 내뿜는 가스의 양이 많아지더니 2014년에는 양쪽 끝 방향으로만 가스를 내뿜었다. 원시 별이 거대 별로 진화하면서 가스를 내뿜는 형태와 순서가 처음으로 확인된 것이다. 김 박사는 "오랜 시간에 걸쳐 진행되는 별의 진화 순간을 18년 동안에 관찰한 것은 천운(天運)이었다"면서 "별이 가스를 내뿜는 형태와 순서가 명확하게 밝혀지면서 별이 가스를 내뿜는 세기나 내뿜는 기간 등에 대한 새로운 연구가 가능해졌다"고 설명했다.

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