우주 이야기 1307 - 작은 별 주위에서 발견된 벤젠

(The MIRI spectrum of J160532. The emission lines of benzene, diacetylene and carbon dioxide can be seen as narrow peaks in the spectrum. Acetylene (C2H2) is so abundant that it gives broad humps in the spectrum. Interestingly, there is no water in the disk. Credit: JWST/MIRI/Tabone et al.)

국제 과학자 팀이 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 아주 작은별 주변에서 벤젠의 존재를 확인 했습니다. 벤젠 (C6H6)은 생명의 전구 물질 보다는 유독 물질로 생각되곤 하지만, 여러 가지 복잡한 유기물을 만들 수 있는 기본 물질 중 하나라는 데서 더 복잡한 유기물의 존재를 시사하는 관측 결과로 볼 수 있습니다.

베르누이 타본 (Benoît Tabone, 과거 라이덴 대학 Leiden University 소속)이 이끄는 연구팀은 지구에서 500광년 떨어진 젊은 별인 J160532 주변의 먼지와 가스 디스크를 관측했습니다.

이 별은 태양 질량의 1/10에 불과한 작은 별로 사실 우주에 가장 흔한 형태의 별인 적색왜성이 여기에 속합니다. 과학자들은 이런 작은 별 주변에서 많은 행성을 발견했지만, 이들이 유기물이 풍부한 환경에서 생성된 것인지 확인할 수는 없었습니다.

제임스 웹 우주 망원경의 중적외선 MIRI 분광기는 이런 목적에 적합한 관측 장비로 기존에 발견된 것보다 더 복잡한 유기물의 스펙트럼을 관측해 그 존재를 증명할 수 있습니다. 사실 이 장비는 네덜란드 천문학 연구 교실 (Netherlands Research School for Astronomy (NOVA))에서 디자인하고 개발한 것입니다.

이번 연구에서 과학자들은 디아세틸렌 (diacetylene (C4H2)) 존재도 처음으로 확인했고 비정상적으로 많아 보이는 아세틸렌 가스 (acetylene gas (C2H2))의 존재도 확인했습니다. 하지만 산소와 물, 이산화탄소의 양은 매우 적어서 과학자들에게 새로운 의문을 던지고 있습니다.

제임스 웹 우주 망원경은 행성이 생성 중인 원시 행성계 원반 여럿을 관측하면서 과거 과학자들이 알 수 없었던 새로운 정보를 제공하고 있습니다. 이 데이터를 바탕으로 과학자들은 어떤 별 주변에서 생명체가 어떤 과정을 거쳐 생성될 가능성이 높은지에 대한 단서를 찾을 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2023-05-astronomers-benzene-planet-forming-disk-star.html

Benoit Tabone, A rich hydrocarbon chemistry and high C to O ratio in the inner disk around a very low-mass star, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-01965-3. www.nature.com/articles/s41550-023-01965-3

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