행성을 만들어내는 원시 행성계 원반 소용돌이의 역동적인 움직임이 처음으로 포착됐다. 이번 성과는 칠레 아타카마 사막에 자리한 대형 밀리파 간섭계 알마(ALMA)가 얻은 정보가 토대가 됐다.
일본 국립천문대(NAOJ)와 종합연구대학원대학(SOKENDAI) 등이 참여한 국제 연구팀은 알마 전파망원경군이 이리자리 방향의 젊은 항성 IM Lupi를 관측한 정보를 분석, 원시 행성계 원반의 소용돌이 구조의 역동적인 변화를 확인했다.
SOKENDAI 요시다 토모히로 연구원은 “행성이 만들어지는 원시 행성계 원반의 소용돌이를 2017~2024년 4회 집중 관측한 알마의 데이터를 분석한 결과, 별이 생성되는 역동적 움직임을 포착했다”며 “원시 행성계 원반 안에서 행성이 어떤 과정을 거쳐 만들어지는지 수수께끼에 접근하는 중요한 정보”라고 설명했다.
행성은 젊은 항성을 둘러싼 원시 행성계 원반 안에서 탄생한다. 일부 원시 행성계 원반에서는 이번처럼 소용돌이 모양의 구조가 관측돼 왔다. 그 내부에서는 행성의 재료가 되는 먼지가 효율적으로 뭉치고, 소용돌이 구조가 행성 형성에 직접 관여해 탄생 속도를 올릴 가능성이 제기돼 왔다.
요시다 연구원은 “소용돌이 구조가 만들어지는 것은 행성이 형성되기 전인지 나중인지 아직 확실하는 않다”며 “원시 행성계 원반의 특이한 소용돌이 구조가 어떻게든 행성의 생성에 관여하는 것은 확실해 보인다”고 언급했다.
이어 “IM Lupi의 원반에는 전부터 소용돌이 구조가 존재할 것으로 여겨졌다. 이번 연구에서는 IM Lupi 원시 행성계 원반의 변화를 예측해 소용돌이 구조가 휘감기는 움직임도 구현했다”며 “그 속도는 소용돌이 구조가 원반 무게에 의해 만들어지는 예상치와 일치했다”고 덧붙였다.
연구팀은 향후 다른 원시 행성계 원반을 추가로 관측해 행성 형성이 어떻게 진행되는지 더 상세하게 해명할 계획이다. 조만간 조사할 젊은 항성 후보군을 압축해 알마 전파망원경군의 자료를 분석할 예정이다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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