태양보다 훨씬 무거운 대질량 천체가 아주 작고 가벼운 '씨앗'으로부터 탄생한다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다.
일본 국립천문대(NAOJ)는 20일 공식 채널을 통해 이 같은 내용을 담은 관측 보고서를 공개했다. 이번 조사에는 세계에서 가장 큰 규모의 전파망원경 알마(ALMA)가 동원됐다.
NAOJ는 질량이 태양의 8배 넘는 대질량 천체가 어떻게 형성되는지 조사했다. 대질량 천체는 초신성이 되면서 폭발해 다양한 원소를 흩뿌려 우주의 성장에 관여하는 것으로 여겨진다. 이런 대질량 천체는 수가 적고 거리도 멀어 정확한 형성 과정은 상당 부분 베일에 가려있다.
NAOJ를 포함한 국제 연구팀은 알마 전파망원경군을 활용해 대질량 천체가 탄생할 것으로 생각되는 39개 영역을 특정했다. 모든 영역에는 별의 재료가 되는 우주 가스와 먼지가 가득 채워졌다.
조사 관계자는 "39개 영역을 알마 망원경군으로 관측, 800개 넘는 별의 씨앗을 확인했다"며 "놀랍게도 질량이 작은 별들보다 훨씬 작은 씨앗으로부터 대질량 천체가 자라나는 것으로 드러났다"고 설명했다.
일반적으로 질량이 작은 별은 최초 구성 물질의 약 30~50%가 유지되고 나머지는 천체 형성 과정에서 우주로 방출된다. 일부 학자들은 대질량 천체도 비슷한 탄생 과정을 거칠 것으로 생각했다. 다만 이번에 조사한 별의 씨앗 800개 중 99% 이상은 이 가설을 충족하지 못할 만큼 작고 가벼웠다.
조사 관계자는 "대질량 천체의 탄생을 위해서는 별의 씨앗이 주위의 가스를 대량으로 끌어들여 성장할 필요가 있다는 것을 의미한다"며 "이번 관측 결과는 대질량 천체가 질량이 작은 별과 형성 과정이 사뭇 다르다는 가설을 입증한다"고 전했다.
알마 관측에서는 대질량 천체들의 분포 양상도 새로 밝혀졌다. 그간 학자들은 대질량 천체들이 대체로 뭉쳐 있고 소질량 천체는 흩어져 존재한다고 생각했다.
조사 관계자는 "이번 관측은 대질량 천체가 소질량 별과 다른 형성 시나리오를 가지는 것은 물론, 분포하는 양상 역시 지금까지 가설과 다르다는 사실을 알게 해줬다"고 의미를 부여했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
