태양 인근서 발견된 파도 형태의 대형 가스 구조물인 '래드클리프파(붉은색 부분) (사진=하버드대학 알리사 굿맨 제공)
태양계 가까이서 별을 만드는 요람(搖籃·stellar nursery)들이 실처럼 길쭉한 초대형 가스 구조물을 형성하고 있는 것이 처음으로 밝혀졌다. 단일체로 연결된 이 요람들은 파도 모양으로 은하 원반부를 오르내리는 형태를 띠고 있다.
이는 우리은하에서 관측된 별 형성 가스 구조물 중에서는 가장 큰 것으로, 태양계 인근의 별 생성 요람들이 고리처럼 형성돼 있을 것이라는 지난 150년의 관념을 바꿔놓는 것이기도 하다.
미국 하버드대학교에 따르면 이 대학 응용천문학 교수인 알리사 굿맨 박사가 이끄는 연구팀은 우리은하의 성간물질 3차원(3D) 지도를 만드는 과정에서 지구에서 약 500광년밖에 떨어지지 않는 나선팔에서 이런 예기치 못한 구조물을 발견했다고 과학저널 '네이처'(Nature) 최신호에 발표했다.
연구팀은 이번 연구의 산실인 하버드대 '래드클리프 고등과학원'의 이름을 따 이 구조물에 '래드클리프파'(Radcliffe wave)라는 명칭을 붙였다.
래드클리프파는 길이 9천 광년에 너비는 약 400광년에 걸쳐 펼쳐져 있으며, 길고 가는 실 모양으로 은하 원반부를 파도치듯 500광년 높이로 골과 마루를 형성하고 있다.
지금까지 태양을 고리 형태로 둘러싼 것으로 추정돼온 별 형성 띠인 '굴드 대'(Gould's Belt)에 포함된 것으로 여겨졌던 별 형성 요람 중 상당수는 래드클리프파에 포함된 것으로 나타났다.
연구팀은 2013년에 발사돼 우리은하 내 별의 위치와 거리, 움직임 등을 정확히 포착할 수 있는 유럽우주국(ESA)의 '가이아' 위성이 수집한 자료를 바탕으로 천체통계학과 자료 시각화, 수치 시뮬레이션 기법 등을 응용해 3D 지도를 만들었다.
굿맨 교수는 "어떤 천문학자도 우리가 이처럼 거대한 파도 형태의 가스 구조물 바로 옆에 살고 있다거나 이런 거대 구조물이 우리은하의 나선 팔 중 일부를 구성하고 있을 거라고 예상하지 못했다"고 했다.
그러면서 "3D 지도를 위에서 내려다 보면서 래드클리프파가 길고 곧게 연결돼 있고, 지구에서 봤을 때는 사인곡선을 갖고있는 것을 처음으로 발견하고는 우리 모두 깜짝 놀랐다"고 했다.
논문 제1저자인 빈 대학의 항성 천체물리학 교수 주앙 알베스는 "우리가 발견한 것은 우리은하에서 알고 있는 것 중 가장 큰 가스 구조물로 고리 형태가 아니라 파도처럼 오르내리는 가는 실 같은 형태"라면서 "태양과 가장 가까울 때는 500광년밖에 떨어지지 않아 항상 우리 눈앞에 있었지만, 지금까지 그 존재를 알지 못했다"고 했다.
그는 "무엇이 이런 형태를 띠게 했는지는 알지 못하나, 무언가 비상하게 큰 것이 우리은하에 떨어져 연못의 물결과 같은 것을 일으켰을 수도 있다"면서 "현재 알 수 있는 것은 태양이 이 구조물과 상호작용을 하고 있다는 점"이라고 덧붙였다.
연구팀은 7일(현지시간) 하와이에서 열린 미국천문학회 235차 회의에서도 이에 관한 연구결과를 발표했다.