형성 과정에 있는 어린 별 주위에서 행성들이 자라면서 별의 성장을 돕는 현장이 처음으로 관측됐다고 사이언스 데일리와 스페이스 닷컴이 2일 보도했다.

칠레 대학의 시몬 카사수스 교수가 이끄는 국제 연구진은 칠레 아타카마 고원에 설치된 세계 최대의 지상망원경 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 450광년 거리에 있는 어린 별 HD 142527을 관찰한 결과 이론적으로만 예측됐을 뿐 볼 수는 없었던 놀라운 형성 과정을 포착했다고 네이처지에 발표했다.

중심부의 별 HD142527을 향해 공간을 가로질러 가는 가스의 흐름을 표시한 개념도. 가느다란 두 가스 줄기 속에 보이는 작은 점들이 형성 중인 행성들이다. 그래픽 출처: ALMA/ESO

형성 중인 별은 주위의 가스와 먼지 구름으로부터 물질을 끌어 모으는데 이렇게 끌려 들어가는 물질은 별 주위에 회전하는 납작한 원반을 형성한다. 이 원반 속에서 작은 덩어리로 시작한 행성은 중력으로 물질을 끌어당겨 질량을 불려 나간다.

행성들이 원반으로부터 점점 더 많은 물질을 끌어 가면서 원반에는 공간이 생기는데 과학자들은 이 과정에서 별도 함께 자라는 것을 보고 어떻게 물질이 공간을 지나 별로 끌려 들어가는지 의문을 품어 왔다.

ALMA를 통해 관찰한 결과 HD142527 주변의 공간에서는 먼지가 사라졌지만 가느다란 두 개의 가스 줄기가 남아 있는 것으로 밝혀졌다.

고밀도 포르밀 이온으로 밝혀진 이 두 개의 가느다란 가스 필라멘트는 행성들이 만든 공간을 가로질러 외곽 원반으로부터 별을 향해 흘러가는 것으로 나타났다.

연구진은 가스 행성들이 중력을 이용해 물질 원반으로부터 물질을 끌어 오는 과정에서 물질이 별 쪽으로도 보내지는 것으로 추측하고 있다.

학자들은 HD142527의 경우 만일 이 가느다란 가스 줄기가 없었다면 안쪽 원반이 1년 안에 사라졌을 것이지만 가스 줄기 덕분에 안쪽 원반이 유지되고 별은 지금과 같은 속도로 계속 성장할 수 있었던 것이라고 설명했다.

이들은 "컴퓨터 시뮬레이션에서 이런 과정이 예측되긴 했지만 ALMA를 통해 현장을 포착했다"고 밝혔다.

HD142527 주위의 행성들은 목성의 서너 배쯤 되는 질량을 갖고 있을 것으로 추정되지만 짙은 가스 때문에 직접 관찰되지는 못했다.

별을 둘러싼 안쪽 원반의 반경은 지구-태양 거리의 10배 정도이고 여기서부터 지구-태양 거리의 140배 이상 빈 공간이 펼쳐져 있다. 별과 행성들의 거리는 지구-태양 거리의 약 90배다.