국내 연구진, 별 생길 때 '규산염 결정화' 세계 최초로 관측

(서울=뉴스1) 나연준 기자 = 이정은 서울대학교 물리천문학부 교수 연구팀은 별이 생성될 때 규산염이 결정화되는 과정을 세계 최초로 관측해 입증에 성공했다. 이번 연구는 태양계 형성 초기 물질 순환 관련 이해를 확장할 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부 기초연구사업의 지원으로 수행한 이 교수 연구팀의 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 학술지 '네이처'에 22일 게재됐다.

지구의 지각을 구성하고 있는 물질 중 약 90%를 차지하는 규산염은 지구형 행성과 혜성을 구성하는 핵심 성분이다.

규산염의 결정질 형태는 600℃ 이상의 고온 환경에서만 형성되는 것으로 알려졌지만 극도로 차가운 태양계 외곽에 위치한 혜성에서 결정질 규산염이 발견되면서 고온 환경에서 형성된 물질이 어떻게 태양계 외곽으로 이동했는지에 의문이 제기되어 왔다.

전 세계 많은 연구자들은 난류 혼합이나 대규모 물질 이동 등의 가설을 세워 추측하는 데 그쳤을 뿐 규산염의 결정화와 이동이 동시에 일어나는 것이 관측되는 증거는 부족했다.

연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경의 관측 시간을 확보했고, 뱀자리 성운에 위치한 태아별 EC 53의 휴지기와 폭발기를 관측했다.

그 결과 폭발 단계에서만 결정질 광물의 스펙트럼이 검출되는 것을 확인했다. 이는 규산염 결정화가 태아별에 가까운 뜨거운 원반 안쪽에서 실제로 일어남을 확인하는 결과이다. 또한 원반 안쪽에서 생성된 결정질 규산염이 원반풍에 의해 차가운 외곽으로 운반될 수 있다는 것도 밝혀냈다.

이번 연구 결과는 연구팀이 오랜 기간 연구하며 쌓아온 이론적 예측이 관측을 통해 증명되어 결실을 맺게 된 것으로, 결정질 규산염의 생성과 이동 원리를 밝혀낸 세계 최초의 결과다.

연구를 이끈 이 교수는 "이번 연구 성과는 장기간에 걸쳐 축적된 경험이 과학적 발견으로 이어진 사례라고 생각한다"라며 "앞으로 후속 관측을 이어나가 규산염 결정화와 물질 이동 과정의 보편성과 진화 단계에 따른 의존성을 검증할 계획"이라고 말했다.

yjra@news1.kr