인터스텔라(성간·星間) 천체인 '1I/2017 UI'(Oumuamua, 이하 오우무아무아)가 수소 얼음으로 이뤄져 있을 것이라는 기존 가설을 뒤집는 연구 결과가 나왔다.

21일 한국천문연구원 티엠 황 박사와 하버드-스미소니언 천체물리연구센터 아브라함 로브 교수 공동 연구팀은 오우무아무아가 수소 얼음덩어리라면 기화해 사라질 수밖에 없다는 결론을 내렸다고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '천체물리학저널'(The Astrophysical Journal Letters) 지난 17일자에 실렸다.

▲ 오우무아무아 상상도

오우무아무아는 태양계에서 관측된 최초의 인터스텔라 천체다. 붉은 시가 모양을 하고 있다.

2017년 말 태양을 돌아 다시 외계로 날아간 이 오우무아무아의 정체에 대해 혜성, 소행성 심지어 외계인의 우주선일 가능성까지 제기됐다.

이에 대해 미국 시카고대와 예일대의 셀리그먼·러플린 연구팀은 최근 오우무아무아가 우주에 떠다니는 수소 얼음덩어리라는 연구 결과를 발표했다.

혜성에서 나타나는 특징인 가스와 먼지구름으로 된 '코마'가 없으면서도 혜성처럼 태양을 돌아나갈 때 가속 현상을 보이는 이유를 설명할 수 있는 유력한 가설로 주목을 받았다.

아직 수소 얼음은 우주에서 발견된 적이 없으며, 만약 존재한다면 우주 탄생의 비밀을 밝힐 '암흑물질'의 강력한 후보가 될 수 있다.

티엠 황 박사 등 연구팀은 수소 얼음이 있다면 우주에서 온도가 가장 낮은 '거대 분자운'(GMC) 중심부에서 만들어졌을 가능성이 크다고 가정했다.

이어 열평형 등을 고려해 천체물리학적인 방법으로 계산한 결과 거대 분자운에서는 수소 얼음덩어리로 이뤄진 성간 천체가 생겨날 수 없으며, 설사 만들어지더라도 '성간 물질'로 이동해 태양계에 진입하는 과정에서 기체 입자들과 충돌하거나 태양 빛을 받아 기화할 수밖에 없다고 봤다.

만약 지구에서 1만7천광년 떨어진 가장 가까운 거대 분자운 중 하나인 'GMC W51'에서 길이 200ｍ의 수소 얼음덩어리가 태어나더라도 성간물질을 통과하는 긴 여정 동안 열적 승화가 일어나 천만년 안에 사라질 것이라고 연구팀은 추정했다.

천만년은 수소 얼음덩어리가 태양계까지 도달하기엔 너무 짧은 시간이다.

오우무아무아의 길이가 5㎞보다도 긴 커다란 수소 얼음덩어리로 이뤄져 있다면 지금과 같은 길이(200ｍ 정도로 추정)로 작아져서 살아남을 수도 있겠지만, 지금까지 알려진 물리 이론으로는 우주에서 그 같은 크기의 수소 얼음덩어리가 만들어지는 것은 불가능하다.

아브라함 로브 교수는 "오우무아무아가 수소 얼음덩어리가 아니라는 것은 알아냈지만 이 성간 천체의 정체가 무엇인지, 무엇으로 만들어졌는지 규명하는 것은 여전히 천문학자들이 풀어야 할 숙제"라고 말했다.

천문학자들은 2022년 '베라 루빈 천문대'(VRO)의 세계 최대 8.4ｍ 탐사 망원경이 가동되면 오우무아무아와 같은 성간 천체를 1년에 1∼2개 정도 찾을 수 있을 것으로 예측하고 있다.

문홍규 천문연 박사는 "지난해 두 번째 성간 천체 '보리소프'(2I/Borisov) 관측에 성공하면서 태양계 밖 외계 천체 발견에 대한 기대가 커지고 있다"며 "한국도 베라 루빈 천문대의 거대 연구시설을 이용해 외계 행성계 기원 천체에 대한 연구를 할 수 있길 기대한다"고 말했다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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