서울대 참여 국제 연구팀, '인류 최대 망원경'으로 태아별 생명 기원 물질 발견

제임스웹 우주망원경으로 태아별 4개 중 1개 연구
유기 분자 얼음 스펙트럼 검출..별탄생, 진화 과정 이해

[이데일리 강민구 기자] 한국, 일본, 미국, 네덜란드의 천문학자 14명으로 구성된 국제 공동 연구팀이 인류 최대 망원경인 ‘제임스웹 우주망원경’으로 태아별에서 생명의 기원이 되는 물질을 발견했다.

서울대는 국제공동연구팀인 ‘JWST cycle 1 프로젝트팀’이 태아별 주변에서 복합 유기분자의 얼음 스펙트럼을 검출했다고 13일 밝혔다. 야오 룬 양 일본이화학연구소 박사가 주도하는 프로젝트로 우리나라에서는 이정은 서울대 물리천문학부 교수, 김철환 학생, 김재영 한국천문연구원 박사후연구원이 참여하고 있다.

연구팀은 제임스 웹 우주망원경에 장착된 중적외선 분광기를 써서 매우 어린 태아별 4개에서 얼음 상태의 분자 탐사를 하고 있다. 그중 하나인 태아별을 지난 5월 첫 탐사 대상으로 관측했다. 지구로부터 약 500광년 떨어진 ‘Lupus I’이라는 암흑분자구름 중심에서 막 태어나기 시작한 태아별이다

Lupus I 성간구름에서 태어나고 있는 원시별에서 제임스 웹 우주망원경에 의해 관측된 얼음 분자 스펙트럼.(자료=서울대)

프로젝트의 주 임무는 태아별 주변부에 있는 얼음 상태의 물질 중에서 유기분자들이 얼마나 많이, 어떤 조성이 있는지 조사하는 것이다. 궁극적으로 태양계와 비슷한 별이 형성되는 과정에서 생명의 기원이 되는 유기분자의 형성과 진화과정, 인류 존재에 대한 질문에 답을 얻는 데 목적이 있다.

연구팀은 이번 관측으로 5~28 마이크론 영역의 중적외선 스펙트럼에서 간단한 얼음분자들과 유기분자를 검출했다. 또 중성분자와 이온 상태 원자의 방출 스펙트럼도 확인했다. 태아별이 분출하는 물질과 주변 성간물질이 상호작용을 하고 있다는 의미다.

이 밖에 중적외선 카메라로 촬영한 영상에서도 상호작용을 포착했다.

연구팀은 나머지 3개 태아별에 대한 관측은 내년 봄에 할 예정이다. 서울대는 “제임스웹우주망원경와 아타카마 대형 밀리미터 집합체(ALMA)를 통해 유기분자가 어떻게 형성되어 별 탄생 과정 동안 어떤 진화를 겪게 되는지를 이해하는 데 도움이 될 수 있다”며 “한국팀은 관측자료 분석과 이론 화학모델 계산을 통해 관측 결과 해석에 중요한 기여할 것”이라고 했다.

연구결과는 2022년 12월 12일자 천체물리학저널 ‘레터스’에 게재 예정이다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)