햄버거 먹는 아기별? 별의 성장 포착

별의 일생은 인간의 일생과 어딘가 비슷한 부분이 있다. 별 역시 태어나고 성장하고 나이가 든 후 마지막으로 자신의 존재를 알리고 조용히 사라진다. 물론 인간과는 비교할 수 없을 만큼 긴 시간을 살아가지만, 언젠가는 끝이 있다는 점도 비슷하다. 별의 일생은 너무 길어서 우리는 그 과정을 목격할 수 없지만, 과학자들은 다양한 시점에 있는 별을 관측해서 그 비밀을 풀고 있다.

별의 일생 가운데 가장 관측이 어려운 시점은 바로 별의 탄생이다. 별은 가스 성운에서 중력에 의해 가스가 뭉쳐 형성된다. 문제는 가스 성운 안쪽에서 생성되는 작은 별을 관측하기 어렵다는 것이다. 따라서 종종 과학자들은 가시광보다 파장이 긴 전파망원경을 이용해서 아기별을 관측한다.

미국과 대만의 천문학 연구팀은 아직 생성된 지 4만 년에 불과한 젊은 은하계인 HH212 내부에 아기별 IRAS 05413-0104을 관측했다. 두꺼운 가스와 먼지에 둘러싸여 있으므로 광학망원경으로는 관측이 어려워 세계에서 가장 강력한 전파망원경인 알마(ALMA)를 사용했다. 이번 관측 결과는 아기별 주변에 존재하는 강착 원반(accretion disk)의 모습을 선명하게 드러냈다.

토성 주변의 고리처럼 별 주변의 가스와 먼지 역시 별의 적도 주변으로 원반 모양의 디스크를 형성한다. 아기별은 이 디스크에서 물질을 흡수해 커지는 데, 이를 강착 원반이라고 한다. 연구팀은 해왕성 궤도보다 더 먼 거리까지 펼쳐진 강착 원반의 모습을 실제로 포착했다. 흥미롭게도 먼지와 가스의 디스크가 마치 햄버거 모양 (사진)으로 포착됐다. 가운데는 아기별이 있고 주변의 강착 원반이 있는데, 물질의 분포가 균일하지 않은 것이다.

연구팀은 아기별의 자기장이 강착 원반의회전을 방해해서 더 많은 물질을 흡수하도록 돕는다고 보고 있다. 무럭무럭 자라는 태아처럼 아기별은 이렇게 물질을 흡수해서 언젠가는 다 자란 별인 주계열성이 될 것이다. 비록 이 별 역시 생자필멸의 이치를 벗어나지 못하지만, 오히려 그러므로 더 소중한 일생을 살게 될 것이다.

사진=아기별에서 나오는 제트와 강착 원반의 이미지. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al)

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com