나이 2300만년 '항성' 둘러싼 거대한 '얼음 원반' [지금은 우주]

[아이뉴스24 정종오 기자] 나이가 2300만년 된 항성에서는 어떤 일이 일어나고 있을까. 우리 태양의 역사는 약 46억년이다. 2300만년 된 젊은 항성에서 어떤 일이 일어나고 있는지는 우리 태양의 예전을 알아볼 수 있는 실마리가 된다.

미국 항공우주청(NASA)의 제임스웹우주망원경이 관련 현상을 촬영하는 데 성공했다. 지구로부터 약 155광년 떨어진 곳에 ‘HD 181327’이란 항성이 있다. 나이는 약 2300만년으로 추정됐다.

제임스웹우주망원경이 이곳을 살펴본 결과 젊은 별을 중심으로 거대한 ‘얼음 원반(Icy Disk)’이 확인됐다. 얼어붙은 물을 포함한 먼지 잔해 원반에 둘러싸여 있었다.

천문학자들은 별 주변에 얼어붙은 물이 분산돼 있을 것이라고 예상해 왔다. 관련 연구팀은 제임스웹우주망원경의 스펙트럼 분석 장치를 통해 결정질 물 얼음이 존재한다는 것을 확인했다.

물 얼음은 어린 별 주변 원반의 필수 구성 요소로 꼽힌다. 거대 행성을 구성하는 데 큰 영향을 미친다. 먼지가 많은 원반에서 결정질 물 얼음이 존재한다는 것을 확인한 것이다.

네이처에 발표된 이번 논문의 주저자인 첸 시에(Chen Xie) 존스홉킨스대 박사는 “제임스웹우주망원경은 단순히 물 얼음뿐 아니라 토성의 고리와 태양계 카이퍼 벨트의 얼음 천체 등에서도 발견되는 결정질 물 얼음까지 명확하게 감지했다”고 설명했다.

논문의 공동저자인 크리스틴 첸(Christine Chen) 우주망원경 과학연구소(Space Telescope Science Institute) 천문학자는 “이번에 파악된 데이터가 우리 태양계의 카이퍼 벨트 천체에 대한 최근 망원경의 관측 결과와 비슷하다”고 말했다.

이번 연구 결과로 앞으로 관련 연구자들이 제임스웹우주망원경을 통해 더 많은 항성계에서 이러한 과정이 어떻게 작용하는지 연구할 수 있는 길이 열렸다.

제임웹우주망원경 분석 결과 이 별과 먼지 원반 사이는 상당한 거리가 존재했다. 더 멀리 떨어진 이 별의 먼지 원반은 왜소행성, 혜성, 다른 얼음과 암석 조각들이 발견됐고 때로는 서로 충돌하기도 하는 등 우리 태양계의 카이퍼 벨트와 비슷했다.

이를 통해 수십억 년 전 태양계의 카이퍼 벨트 역시 이번에 관측한 별의 먼지 원반과 비슷했을 것으로 판단할 수 있다.

첸 천문학자는 “HD 181327은 매우 활동적 항성계”라며 “잔해 원반에서는 규칙적이고 지속적 충돌이 일어나고 있었다”고 전했다.

시에 박사는 “물 얼음의 존재는 행성 형성을 촉진하는 데 도움이 된다”고 설명한 뒤 “얼음 물질은 궁극적으로 지구형 행성으로 전달되고 이러한 행성계에서 수억 년에 걸쳐 형성될 수 있다”고 말했다.