우주 이야기 1363 - 은하 중심 수수께끼 구름 '브릭'

(Stars with blue F410M-F466N colors ([F410M]-[F466N] < −0.75 mag in green and < −1.75 mag in blue) shown with X’s on the star-subtracted RGB (a, top) and not-star-subtracted (b, bottom) image. Note that declination is on the X-axis, contrary to convention. Credit: arXiv (2023) DOI: 10.48550/arxiv.2308.16050)

우리 은하 중심에는 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀 이외에도 과학자들의 관심을 끄는 독특한 천체들이 있습니다. 그 가운데 하나가 벽돌이라는 뜻의 'The Brick'이라는 가스 구름입니다.

우주에 흔하디 흔한 게 가스 구름이기 때문에 은하 중심부에 있다고 해서 특별한 건 없지만, 브릭을 특별하게 만드는 건 검은 벽돌처럼 어두운 모습입니다. 일반적으로 이정도 질량을 지닌 가스 구름이면 지금쯤 새로운 별이 생성되면서 여기 저기 밝은 성운이 보여야 하는데, 브릭의 별 생성 속도는 매우 낮습니다.

과학자들은 그 이유에 대해서 갑론을박을 벌였지만, 누구도 만족할만한 해답을 내놓지는 못했습니다. 플로리다 대학의 아담 진스버그 (University of Florida astronomer Adam Ginsburg)가 이끄는 연구팀은 이에 대한 완벽한 설명을 내놓지는 못했지만, 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 새로운 사실을 발견했습니다.

연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 브릭에 있는 일산화탄소 분자의 스펙트럼을 분석했습니다. 브릭의 낮은 온도에서 일산화탄소, 물, 이산화탄소는 모두 얼음의 형태로 존재합니다. 사실상 태양계 외곽의 얼음 천체나 혜성이 주성분이 이런 성분이라고 할 수 있습니다.

그 결과 브릭은 생각보다 많은 일산화탄소 얼음을 지닌 것으로 나타났습니다. 의외로 가스 이외에 먼지와 얼음에 해당하는 성분을 많이 지니고 있었던 것입니다. 이는 현재의 은하 구조와 가스와 먼지 비율에 대한 이론에 의문을 제기하는 결과입니다.

물론 이번 관측 결과는 브릭의 수수께끼의 일부를 밝혀낸 정도이고 앞으로 이 가스 구름의 정체를 알아내기 위해 더 많은 관측이 필요합니다. 제임스 웹 우주 망원경 이외에 다양한 파장대에서 브릭을 관측하면 새로운 정보를 알아낼 수 있을 것입니다. 별을 만들지 않는 거대한 가스 구름의 사연이 무엇일지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2023-12-dark-galactic-region-nicknamed-brick.html

CO absorption in the Galactic Center cloud G0.253+0.015, The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/acfc34. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2308.16050

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