영롱한 오리온성운…최신 관측이 별 탄생 상식 바꾸다

유명한 별자리인 오리온자리의 방향에 있는 오리온성운은 아마추어 천문학도는 물론이고 천문학자들에게도 매우 인기 있는 성운이다. 지구에서 1,350광년으로 비교적 가까운 거리에 있을 뿐 아니라 새롭게 생성되는 별을 관측할 귀중한 기회를 제공하기 때문이다. 오리온성운은 24광년 지름의 큰 성운으로 이곳에서 다수의 별이 탄생하고 있다.

유럽남방천문대(ESO)의 과학자들은 8.2m 구경의 지상 망원경인 VLT에 설치된 새로운 장비인 HAWK-I(High Acuity Wide-field K-band Imager)를 이용해서 오리온성운을 관측했다. 이를 통해 지금까지 관측 가능했던 가장 작은 크기의 별보다 훨씬 작은 천체를 관측할 수 있기 때문이다.

오리온성운의 가스와 먼지 속에 숨어있었던 작은 크기의 천체들을 발견한 과학자들은 놀라지 않을 수 없었다. 예상했던 것보다 훨씬 많은 작은 천체들이 있었기 때문이다. 그런데 이들은 단순히 작은 별이 아니라 더 작은 천체다.

별이 안정적으로 수소 핵융합 반응을 유지하려면 태양 질량의 8%, 혹은 목성 질량의 80배 정도에 해당하는 질량이 필요하다. 이보다 작은 천체의 경우 중수소 등을 이용한 미약한 핵융합 반응만이 가능하다. 이 상태의 천체를 갈색왜성이라고 부르며 실패한 별이라고 부르기도 한다. 만약 질량의 목성의 13배에도 미치지 못하면 어떤 형태의 핵융합 반응도 가능하지 않기 때문에 이때부터는 행성으로 분류한다.

이번 관측에서 오리온성운에는 갈색왜성이나 행성급 천체가 예상보다 무려 10배나 많은 것으로 나타났다. 상식선에도 생각해도 작은 질량을 가진 천체가 더 많이 생성되는 것이 당연하나 이는 예상을 크게 뛰어넘는 수준이다. 오리온성운은 단순히 아기별만의 탄생장소가 아니라 그보다 작은 천체까지 품은 탄생의 장소였던 셈이다.

대다수의 갈색왜성과 떠돌이 행성들은 어두우므로 망원경으로 관측이 힘들다. 이번 연구결과는 어쩌면 우주에 생각보다 더 많은 갈색왜성과 떠돌이 행성이 있을 가능성을 시사하는 셈이다. 동시에 이번 연구 결과는 오리온성운 같은 가스 성운에서 생성되는 천체의 종류를 이해하는 데 많은 도움을 주고 있다.

사진=오리온성운의 모습(유럽남방천문대)

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com