우주 저 먼 곳, 원시별의 진화를 생중계로 보다 > 행 성

출처;http://www.dongascience.com/news/view/6544
지구에서 약 4000광년 떨어진 머나먼 우주 공간. 무거운 별이 많이 태어나는 ‘W75N’이라는 지역이 있다. 이곳에서 태어난 지 수천 년밖에 안 된 어린별 ‘W75N-VLA 2’가 1996년 발견됐다. 미국 국립전파천문대(NRAO)가 뉴멕시코 주에 전파망원경 27대를 ‘Y’자로 배치한 뒤 하나의 우주망원경처럼 사용하는 ‘VLA(Very Large Array)’가 W75N에서 두 번째로 이 별을 찾아냈고, 망원경의 이름을 따서 VLA 2가 됐다.

VLA 2처럼 어린별은 먼저 중력으로 먼지나 가스 등 주변 물질을 끌어들이면서 몸집을 불린 뒤 나이가 드는 과정에서 먼지나 가스 일부를 다시 뱉어낸다. 한국천문연구원 연구진이 포함된 국제 공동 연구진은 이 과정에서 어린별이 분출물을 토해내는 장면을 관측해 ‘사이언스’ 3일 자에 발표했다.

● “원시별 진화 생중계로 봤다”

그간 천문학계에서는 어린별이 분출물을 토해내는 방향을 놓고 논란이 많았다. 가장 지지를 많이 받은 가설은 등방형으로 분출물을 뿜던 어린별이 나이가 들면 위아래로 뿜어낸다는 것이다. 2012년 독일과 캐나다 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션으로 이 가설을 뒷받침했다. 하지만 별에서 이 현상을 실제로 관측하지 못하고 있었다.

김순욱 한국천문연구원 선임연구원(과학기술연합대학원대 교수)과 김정숙 일본 국립천문대(NAOJ) 연구원 등은 1996년부터 2014년까지 18년 동안 VLA 2를 관측해 처음에는 등방형으로 분출물을 뿜어내던 별이 차츰 그 방향을 바꿔 현재는 위아래 방향으로 분출물을 뿜어낸다는 사실을 확인했다.

김순욱 연구원은 “별 하나에서 분출물을 뿜는 방향이 변하는 과정을 실제로 관측한 건 VLA 2가 처음”이라면서 “인류가 원시별의 진화를 생중계로 본 셈”이라고 말했다.

● 2013년 발표하면서 첫 주목

이 연구 결과가 발표되기까지는 우여곡절이 많았다. 김순욱 연구원은 김정숙 연구원과 함께 VLA 2가 분출물을 토해내는 방향이 바뀌는 현상을 최초로 관측했다고 2013년 ‘천체물리학저널(Astrophysical Journal)’에 한 차례 발표했다. 당시 논문은 1999년과 2005년, 2007년 세 차례에 걸쳐 VLA 2를 관측한 자료를 근거로 삼았고, 학계에서 크게 주목받았다.

하지만 논문 게재 과정은 험난했다. 논문 심사위원들은 관측 자료를 분석해 다시 제출하라고 수차례 요구했고, 이 때문에 논문 게재까지 1년 6개월이 걸렸다. 논문 1저자인 김정숙 연구원은 “관측 분야에서 논문 실적이 전혀 없던 박사과정 학생이 세계 천문학계를 깜짝 놀라게 할 연구 결과를 발표하다 보니 기대와 우려가 동시에 있었던 것 같다”고 회상했다.

이번에 다시 한국 천문학 연구 수준을 ‘사이언스’에 알릴 수 있었던 건 2012년 세계적인 천문학자 호세마리아 토레예스 스페인 우주과학연구소(ICE) 박사를 만나면서 시작됐다. 토레예스 박사는 김순욱 연구원에게 2007년 이후 VLA 2의 분출물을 계속 추적하자고 제안했고, 세계 최고의 천문학자들로 구성된 ‘드림팀’을 꾸렸다. 7개국 12명이 드림팀에 합류했다.

김순욱 연구원은 “이번 연구 결과는 2013년 논문을 더욱 자세히 재증명하는 과정에서 나왔다”면서 “앞으로 학계에서는 이론적으로 어린별이 왜 분출물의 방향을 바꾸는지 알아내야 할 것”이라고 말했다.

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