10만년 밖에 안 된 초기 별…태양계 형성 들여다볼 창 제공
(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 적외선 영역에서 별이 태동하는 우주 혼돈의 현장을 잡아냈다.
미국 항공우주국(NASA)에 따르면 웹 망원경은 황소자리의 검은구름 L1527에서 원시성(protostar)이 모래시계 모양으로 빛을 뿜어내는 적외선 이미지를 포착해 공개했다.
이 원시성은 모래시계 형상 중앙의 잘록한 '목' 부분에서 모습을 드러내지 않았지만 중앙을 가로지르는 검은선으로 표시된 원시행성계 원반 위와 아래로 빛이 뿜어내며 웹 망원경의 근적외선카메라(NIRCam) 이미지에서 주변의 가스와 먼지 내에 형성된 공동(空洞)을 드러내고 있다.
이 공동은 원시성에서 분출하는 물질이 주변 물질과 충돌하며 만들어낸 것이다.
청색과 오렌지색 구름은 이런 공동을 드러내는데, 웹 망원경과 구름 사이 먼지층이 얇을수록 청색을 띠고 두꺼울수록 청색이 삐져나오지 못해 오렌지색을 띤다고 NASA는 설명했다.
웹 이미지는 원시성이 물질을 뿜어내면서 충격을 받는 수소 분자의 가는 선도 드러냈는데, 이런 충격파는 다른 별의 형성을 억제하며 주변 물질을 더 많이 흡수할 수 있게 해주는 것으로 나타났다.
L1527의 원시성은 형성된 지 10만 년밖에 안 된 가장 초기 단계의 별인 '클래스 0'급인 것으로 분석됐다.
아직 어두운 먼지와 가스 구름에 싸여있는 이런 별들은 항성의 핵심 조건인 수소 핵융합을 통한 에너지 형성 단계에 이르지 못하는 등 완전한 별이 되려면 가야 할 길이 멀다.
항성의 모양도 대체로 공 모양이지만 불안정한 상태이며, 태양 질량의 20~40%밖에 안 되는 작고 뜨거운 가스 덩어리에 불과하다.
이런 상태에서 주변의 질량을 계속 흡수하면 안정된 핵융합을 할 수 있는 단계에 가까워져 L1527의 원시성과 비슷하게 된다. 원시성 주변의 밀도 높은 먼지와 가스는 중앙으로 빨려들면서 강착 원반을 구성하고, 이는 원시성이 완전한 별로 성장할 수 있는 물질을 공급하게 된다.
원시성이 물질을 흡수하면 코어의 온도가 오르고 궁극에는 핵융합의 문턱을 넘어 진짜 별이 된다.
웹 망원경 이미지에서 모래시계 목의 검은 띠로 포착된 원반은 태양계 크기로 분석됐다. 밀도를 고려할 때 이 정도로 물질이 축적돼 행성 형성이 시작되는 것은 이례적인 것은 아니라는 점에서 L1527 이미지는 태양과 태양계 초기의 상황을 알려주는 창을 제공해주는 것이라고 NASA는 밝혔다.
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