첨단 전파망원경으로 태아별에서 행성 생성 시기 밝혔다

서울대 등 국제공동연구팀

한국천문연구원 제공

국내 연구진이 소속된 국제연구팀이 첨단 전파망원경을 사용해 태아별 주변에 행성이 형성되는 시기를 밝혀냈다.

30일 서울대에 따르면 이정은 물리천문학부 교수와 권우진 지구과학교육과 교수가 속한 국제 연구팀은 행성 탄생의 초기 모습을 찾기 위해 전파망원경 '아타카마 대형 밀리미터·서브밀리파 간섭계(ALMA)'로 태아별 19개의 원시성 원반을 확인한 결과 이같은 사실을 알아냈다.

원반은 행성이 생성되는 장소다. 먼지 알갱이와 기체 혼합물로 이뤄졌다. 원반 구조의 수명은 몇백 만년 정도로 추정되기 때문에 지구를 비롯한 행성은 원반이 형성된 후 수백 만년 안에 만들어져야 하는 것으로 알려졌다. 행성 생성이 정확히 언제 시작되는지는 규명되지 않은 상태였다.

이번 연구에선 행성이 생성되기 위해선 원반을 지닌 태아별이 태어난 후 10만년 이후 시기에 급격히 생성활동이 이뤄져야 한다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 ALMA를 사용해 650광년 내에 있으면 1~10만년 된 태아별 19개를 관측했다. 그 결과 행성 생성의 증거가 될 수 있는 내부 구조가 가장 나이가 많은 행성 몇개의 원반에서만 확인됐다. 태아별이 탄생한 이후 10만년까지는 행성이 탄생하는 활동이 관측되지 않은 것이다.

이번 연구는 ALMA를 사용해 우주를 연구하는 국제 프로젝트 'eDISK'의 일환으로 이뤄졌다. 이 교수와 권 교수 외 이창원 한국천문연구원 전파천문연구그룹장, 아소 유스케 한국천문연구원 등이 연구에 참여했다. eDISK 프로젝트에는 전세계 15개 연구기관 과학자 37명이 참여하고 있다.

ALMA는 여러 대의 전파망원경을 배열하고 이를 서로 간섭시켜 거대한 하나의 전파망원경처럼 작동하도록 하는 방법을 말한다. ALMA는 칠레 아타카마 사막에 설치된 세계 최대 전파간섭계다. 유럽남방천문대(ESO), 미국국립과학재단(NSF), 일본국립자연과학연구소(NINS), 캐나다국립연구회, 대만과학기술부(MOST), 대만중앙연구원(ASIAA) 그리고 한국천문연구원(KASI)과 협약을 맺고 있다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]