한국천문연구원(원장 이형목)은 초신성이 폭발할 때 나오는 것과 같은 강한 빛이 우주 먼지를 쪼갤 수 있다는 연구결과를 내놓았다고 8일 밝혔다. 관련 연구는 네이처 아스트로노미 5월 6일자 표지 논문으로 선정됐다.
우주먼지는 별과 행성이 형성되는 초기 단계에서 중요한 역할을 한다. 별 마지막 단계에서 항성풍을 유발하고 이산화탄소와 물, 유기분자도 우주 먼지 표면에서 형성된다. 주요한 연구영역이지만 많은 부분에서 알려진 바가 없다. 우주 먼지가 어떻게 파괴되고 작아지는지도 확실히 알 수 없었다.
초신성, 킬로노바, 무겁고 밝은 별, 블랙홀 강착원반 근처 등 강력한 광원 주변에 작은 먼지 알갱이가 많은 이유도 풀지 못한 비밀이다.
천문연은 강한 광원 근처 우주먼지가 빛의 압력을 받아 초당 10억 바퀴 회전해 원심력 탓에 먼지가 부서진다고 밝혔다. 초신성 초기 단계 관측으로 이를 확인해 '복사 회전에 의한 먼지 파괴'라고 명명했다.
천문연은 또 먼지가 부서지는 영역이 킬로노바나 초신성 주변 반경 수 광년 범위, 밝고 무거운 별이 천여 개 모인 '별 탄생 영역'에서는 수십 광년 범위로 형성되는 것도 확인했다.
이번 연구는 1952년 노벨 물리학상 수상자 에드워드 퍼셀이 내놓은 '우주 먼지는 원심력에 쪼개질 수 없다'는 결론을 반박하는 것이다. 그동안 알수 없던 우주 영역을 알 수 있는 기반이 된다. 초신성으로 우주 크기와 나이를 측정하는 일, 최초 은하와 천체 연구에도 적용할 수 있다.
티엠 황 천문연 박사는 “우리 연구는 먼지가 강한 광원 근처에 위치해 작게 쪼개질 수 있다는 것을 보여준다”며 “풀리지 않았던 우주 퍼즐을 풀 수 있을 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
