우주 이야기 551 - 가스 성운에서 발견된 복잡한 유기물질

(Combination of three color images of NGC 7023 from SOFIA (red & green) and Spitzer (blue) show different populations of PAH molecules.

Credits: NASA/DLR/SOFIA/B. Croiset, Leiden Observatory, and O. Berné, CNRS; NASA/JPL-Caltech/Spitzer.)

 탄소는 생명체에서 가장 중요한 역할을 하는 원자입니다. 최대 네 개의 다른 원자와 결합할 수 있는 성질 때문에 수소, 산소, 질소는 물론 다양한 원자와 결합해 매우 복잡하고 다양한 분자를 만드는 뼈대가 됩니다. 당연히 우주에는 무생물 방식으로 생성된 다양한 탄화수소 분자들이 풍부하게 존재합니다. 

 나사의 항공기 기반 우주 관측 프로그램인 소피아(SOFIA, 성층권 적외선 망원경, http://blog.naver.com/jjy0501/100155328827 참조) 는 가스 성운인 NGC 7023에서 이런 탄화수소 가운데 하나인 다환 방향족 탄화수소 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)를 검출했습니다. 

 다환 방향족 탄화수소는 이름처럼 여러 개의 고리를 지닌 탄화수소 분자로 사실 생명의 물질보다는 벤조피렌처럼 발암물질로 더 잘 알려져 있습니다. 하지만 동시에 이런 복잡한 유기화학 분자가 존재할 수 있다는 것은 우주 공간에서도 생명의 기본 물질이 형성될 수 있다는 점을 시사합니다. 사실 이 계열의 물질들은 그을음이나 주방 연기 뿐 아니라 고기, 목재, 사탕수수 등 다양한 생명체에 존재하기도 합니다. 

 네덜란드의 레이덴 대학의 배보 크로이세트(Bavo Croiset of Leiden University in the Netherlands)가 이끄는 연구팀은 소피아에 탑재된 두 가지 장비 (FLITECAM near-infrared camera and the FORCAST mid-infrared camera)로 NGC 7023에서 PAHs의 존재를 파악했습니다. 그 결과 몇 가지 흥미로운 사실들이 밝혀졌습니다. 

 연구팀에 의하면 성운 가운데 있는 별 주변에서 가장 크고 복잡한 다환 방향족 탄화수소가 발견된 반면 가장자리에서는 작고 단순한 것들이 주로 발견되었다고 합니다. 이는 별의 강력한 자외선이 이런 분자를 쉽게 파괴시킬 수 있음을 생각하면 다소 의외의 결과인데, 연구팀은 별에서 나온 에너지가 탄화수소 분자를 파괴시킬 뿐 아니라 합성하는 에너지도 되는 것으로 보고 있습니다. 

 우주 공간에서도 많은 유기 분자가 생성될 수 있다는 것은 이미 널리 알려져 있습니다. 다만 이런 유기 분자들이 어떤 과정을 거쳐 생명체 탄생에 기여하는지에 대해서는 아직 모르는 내용이 매우 많습니다. 어쩌면 이상하게 들릴지도 모르겠지만, 그래서 과학자들은 계속 망원경을 이용해서 생명의 기원을 찾아나설 것입나다.   

참고 

http://www.nasa.gov/feature/kitchen-smoke-molecules-in-nebula-offer-clues-to-the-building-blocks-of-life