세종대 연구센터, '다중종족 구상성단' 기원 규명

지난 30년동안 천문학계에서 풀리지 않았던 '구상성단(球狀星團)의 화학적 이질성에 대한 난제'가 국내 연구진에 의해 해결했다.

교육과학기술부는 한국연구재단과 함께 추진하는 선도연구센터로 선정된 세종대학교 우주구조와 진화 연구센터 이재우 교수팀이 구상성단이 다양한 화학적 진화를 거친 '다중종족'으로 구성됐다는 점과 다중종족의 형성에 미치는 초신성의 결정적 영향을 규명했다고 25일 밝혔다.

이재우 교수팀은 강영운 교수, 이진아 석사과정생, 이영욱 연세대 교수가 포함됐다.

이번 연구결과는 세계적 권위지 네이처(Nature) 26일자에 주요 논문으로 선정돼 이 분야 최고 권위자의 해설기사와 함께 게재됐다.

이 교수팀의 연구는 구상성단내 화학조성의 이질성에 대한 기원을 밝힘으로써 구상성단과 우리은하의 형성 과정을 규명하는 결정적 단서를 제공한 것으로 평가된다.

구상성단은 별의 집단이 공 모양으로 모여있는 것을 말한다. 구상성단은 우주의 연대측정, 은하의 형성, 별의 진화 등을 연구하는 데 중요한 위치를 차지해왔다.

지난 1970년대부터 우리은하의 구상성단에 속한 별들에서 가벼운 원소 함량의 이질성이 발견되기 시작했다.

하지만 이질성은 현재 우리은하에서 관측되고 있는 구상성단의 질량 규모, 동일한 나이와 화학조성을 가정한 항성진화모형을 사용해 해결하기에는 힘들었던 문제였다.

이 교수팀은 지난 2006년 100여일에 걸쳐 40여개의 구상성단과 은하중심영역에 대한 탐사 관측을 시행했다.

그 결과 우리은하에 존재하는 대부분의 구상성단이 칼슘 등 중원소 함량이 등질하게 분포됐을 것이라는 기존 이론과는 달리 전체 구상성단의 50% 이상에서 구성 별들의 칼슘 함량이 매우 다양한 것으로 나타났다.

특히 구상성단 생성 당시의 불완전한 물질혼합으로 설명할 수 없으며 여러 세대에 걸친 화학적 진화 과정을 통해 다양한 중원소 함량을 가진 물질로부터 구상성단의 별들이 생성됐음을 의미한다.

교수팀은 구상성단이 우리은하 내부에서 형성된 것이 아니라 왜소은하 규모의 천체가 우리은하에 붙잡혀 병합되는 과정 중에서 왜소은하의 중심핵만 남아있는 것임을 강력 시사하는 것이라고 설명했다. 

아주경제= 김은진 기자 [e-mail]
(아주경제=ajnews.co.kr) 무단전재 배포금지