120억년 된 은하서 뿌려진 ‘별의 씨앗’ 최초 포착

항성, 성간 물질, 암흑 물질 등이 중력으로 한데 묶여 이뤄지는 거대 천체집단을 일컫는 은하(銀河)의 초기 형성 과정을 품고 있는 ‘별의 씨앗’이 다국적 천문연구팀에 의해 포착돼 학계의 관심이 집중되고 있다.

영국 과학전문매체 ‘Phys.org’는 하와이 대학·스윈번 공과대학·캠브리지 대학 공동연구진이 항성 형성 과정에서 중요 역할을 하는 수소가스분자 구름의 흔적을 발견했다고 14일(현지시각) 보도했다.

연구진은 6.5m 구경 칠레 마젤란 쌍둥이 망원경으로 형성 시간이 약 120억 년으로 추정되는 한 은하천체 주변을 관찰하는 과정에서 항성 형성을 준비 중인 것으로 보이는 차가운 수소가스분자 구름 무리를 포착해낼 수 있었다.

연구진이 수소가스분자 구름을 발견할 수 있었던 것은 해당 은하 주위에 빛을 흡수하는 강렬한 에너지의 활동 은하핵인 퀘이사(Quasar) 흔적을 쫓았기 때문이다. 중심에 블랙홀을 품고 있는 퀘이사는 주로 별을 만들어내는 은하천체에서 관찰된다.

연구진은 지금까지 90여 개에 달하는 젊은 은하단을 관찰해왔고 이번에 처음 수소가스분자 구름의 모습을 잡아낼 수 있었다. 그 과정에서 50개의 퀘이사 역시 추가로 관측할 수 있었다.

기본적으로 항성은 이 수소분자구름 속에서 태어난다. 해당 구름은 수소, 헬륨, 중원소로 이뤄져 있고 성간물질 중 비교적 밀도가 높다. 이 구름의 내부 중력이 특정 에너지로 인해 붕괴되기 시작하면서 항성의 초기 형성이 시작되는데 말 그대로 ‘별의 씨앗’과도 같은 존재인 것이다.

하지만 해당 분자구름은 윤곽 형태로만 포착돼 실질적인 항성 형성 과정을 알아보기에는 핵심정보가 부족한 상황이다. 연구진은 그 이유를 분자구름의 위치가 은하와 상당히 멀고 퀘이사가 주변 빛을 흡수해 실제 모습을 보기 어렵기 때문으로 추정했다.

이와 관련해 하와이 대학 마노아 캠퍼스 레지나 조젠슨 박사는 “형태는 정밀하지 않지만 그래도 이 가스구름 흔적이 별의 형성과정을 추정할 수 있는 상당한 잠재성을 품고 있는 것은 사실”이라고 밝혔다.

한편 이 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 온라인 판에 게재될 예정이다.

사진=Swinburne University of Technology

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr