외계행성계 탄생 순간 포착…“우리 태양계 알 기회”

1300광년 떨어진 아기 별 주위 관측

1300광년 밖 어린 별 'HOPS-315' 주위에서 형성 중인 초기 외계행성계가 포착됐다./ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al

천문학자들이 1300광년(光年·1광년은 빛이 1년 동안 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어진 먼 우주에서 외계행성계가 만들어지는 순간을 포착했다. 외계행성계는 태양 같이 빛을 내는 항성(별)을 중심으로 행성들이 공전하는 천체를 말한다. 우리 태양계와 비슷한 구조를 가지고 있어 태양계의 역사를 이해하는 데에도 도움이 될 것으로 기대된다.

네덜란드 라이덴대와 미국 퍼듀대 공동 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)가 칠레 아타카마 사막에서 운영하는 대형 전파망원경인 ‘아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA)’와 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 이용해 오리온 자리에 있는 ‘HOPS-315’라는 아기 별 주위에서 신생 행성계가 형성되는 모습을 관측했다고 17일 발표했다. 연구 결과는 이날 국제 학술지 네이처에 실렸다.

멜리사 맥클루어 라이덴대 교수는 “우리는 태양이 아닌 다른 별 주위에서 행성 형성이 시작되는 최초의 순간을 확인했다”고 밝혔다. 메렐 반 톱 퍼듀대 교수는 “우리가 보고 있는 것은 태양계가 형성되기 시작했을 때의 모습처럼 보인다”며 “이 시스템은 태양계가 막 형성되기 시작했을 때의 모습과 유사하다”고 설명했다.

HOPS-315는 태양의 초기 단계와 유사한 별이다. 아기 별 주위에는 가스와 먼지로 구성된 원반이 관측된다. 새로운 행성이 만들어지는 곳이다. 천문학자들은 처음 응축된 고체 물질이 지구나 목성의 핵 같은 행성으로 성장했다고 본다.

이번 발견은 천문학계의 가설을 뒷받침하는 실질적인 증거가 될 것으로 보인다. 연구진은 HOPS-315 주위 원반에서 고온 광물이 응축되기 시작하는 증거를 찾았다. 행성의 씨앗이 되는 일산화규소(SiO)가 아기 별 주위에 기체 상태로 존재하고 있을 뿐더러 결정광물 내에서도 발견됐다. 이제 막 고체화가 시작되고 있다는 의미다.

연구진은 HOPS-315의 원반이 우주의 역사를 알려주는 훌륭한 연구 자료가 될 것이라고 밝혔다. 태양계에서 실제로 일어난 일을 확인할 수 있고 은하계 전역에서 신생 태양계를 연구할 수 있는 새로운 기회라는 설명이다.

유럽남방천문대의 엘리자베스 험프리스 박사는 “이 연구는 행성 형성 초기 단계를 밝혀내며 HOPS-315가 태양계 형성을 이해하는 데 중요한 모델이 될 수 있음을 시사한다”고 말했다.

참고 자료

Nature(2025), DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-025-09163-z

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