외계에서 온 첫 ‘인터스텔라 소행성’이 발견됐다

하와이대, 성간 소행성 첫 관측
학자들 ‘오우무아무아’ 별칭
지름 100m에 길쭉한 방망이 모양

인터스텔라 소행성으로 처음 관측된 ’오우무아무아’의 과학상상도. 유럽남반구천문대(ESO)가 운영하는 칠레의 초거대망원경(VLT) 등으로 관측한 여러 영상들을 바탕으로 그렸다. ESO, NASA 제공

지난달 태양계 바깥에서 날아와 포착된 첫 번째 성간 천체는 매우 길쭉한 방망이 모양을 하고서 회전하는 검붉은 소행성인 것으로 분석됐다. 이 독특한 천체는 지난달 19일 미국 하와이대학의 판-스타스(Pan-STARRS) 망원경을 통해 처음 발견된 이후에 지구촌의 여러 대형 망원경들이 관측에 나서며 큰 관심사가 됐다. 성간 천체는 어느 항성 행성계에 속해 있지 않으면서 항성(별, stella)과 항성의 사이(inter-)에 물질이 매우 희박한 공간인 ‘성간 공간(인터스텔라 공간)’에 있는 천체를 말한다.

이 천체는 처음 관측됐을 당시에, 초속 44km로 날아오는 이 천체가 태양계에서 형성된 천체와는 다른 특징을 보여 다른 행성계에서 날아온 것으로 추정돼 왔다. 이후에 여러 천문학자들이 자세한 관측 활동을 벌여, 그 관측과 분석 결과를 과학저널 <네이처>에 “길쭉한 형상의 붉은 인터스텔라 소행성의 짧은 방문”이라는 제목의 논문으로 발표했다. 인터스텔라 소행성에는 ‘오우무아무아(Oumuamua)’라는 별칭이 붙었는데, 하와이어로 아주 먼 곳에서 온 첫 메신저라는 뜻이다(정식 천체명 ‘1l/2017 U1’).

https://youtu.be/fbL1ZoAQgUU

천문학자들은 논문에서 “지금까지 알려진 대략 75만개의 소행성과 혜성 중에서 어느 것도 태양계 밖에서 유래한 것은 없다고 여겨져 왔다”면서 “거대 행성이 궤도를 이동할 때 행성에 딸린 작은 천체들이 성간 공간으로 방출된다고는 알려져 있지만 지금까지 어느 것도 관측된 바 없었다”고 말했다. 이런 점에서 이번 발견은 ‘첫 번째 관측된 인터스텔라 천체’로 기록된다. 이 소행성은 발견 당시부터 다른 태양계 천체들과는 다른 특징을 띠어, 성간 공간에서 날아온 인터스텔라 천체로서 이 분야 천문학계에서 관심 대상이 되어 왔다. 미국항공우주국(NASA)은 이 천체가 현재 지구에서 2억km가량 떨어져 있으며 시속 13만7900km 속도로 멀어지고 있다고 밝혔다.

유럽남반구관측대(ESO)의 발표자료와 논문 초록을 보면, 천문학자들의 관측과 분석에서 0.24 태양거리로 접근할 때 이 천체는 혜성 활동의 특징은 내비치지 않으면서 소행성의 특징을 보여준 것으로 파악됐다. 분광학의 측정과 분석에서는 이 물체의 표면이 태양계에서 볼 수 있는 혜성 또는 유기물이 많은 소행성의 표면과 유사한 것으로 나타났다. 표면의 색깔은 어두운 붉은 색인 것으로 파악됐다.

모양도 구체적으로 추정됐다. 이 작은 천체에서 나오는 밝기의 변화가 이례적으로 크다는 점이 관측됐고 이를 바탕으로 이 천체가 매우 길쭉한 장방형을 띠고 있어, 폭과 길이의 비는 대략 1 대 10에 달하는 것으로 추정됐다. 평균 반지름은 100m 안팎. 길다란 방망이 모양인 이 인터스텔라 소행성은 7.3시간마다 막대 축이 한번 회전하기 때문에 밝기의 변화가 심한 것으로 나타났다.

인터스텔라 소행성 ‘오우마우마우’의 궤도. 태양계 바깥에서 날아와 다시 태양계 밖으로 날아간다. ESO, NASA 제공

연구진은 네이처에 발표한 논문에서 “오우무아무아의 존재는 성간 물질의 밀도에 대한 이전의 추정이 지극히 낮았음을 보여준다”면서 “소행성 관측 장비들을 개선하고 데이터 처리 기술을 향상하면 앞으로 몇 년 내에 더 많은 인터스텔라 물체를 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다.

오철우 선임기자 [e-mail]