(Dust clouds reflect starlight around the star R Doradus. As it nears the end of its life, the star is shedding its outer layers, forming clouds of gas and dust around it (shown here in pink and yellow). Scientists have long believed that starlight illuminating these clouds could power a stellar wind. But the color of the light around the star reflected by dust, , shows that the dust grains are too small to explain the star's wind. The image was taken in polarized visible light with VLT/SPHERE. In the center in yellow and orange, we see ALMA's image showing the surface of the star. Credit: ESO/T. Schirmer/T. Khouri; ALM)
(Wide-field view of the region of the sky around the star R Doradus. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2/Davide De Martin)
태양 같은 별은 마지막 순간에 엄청나게 부풀어 오른 후 적색거성이 됩니다. 이 단계에서 너무 크게 부풀어 오른 나머지 주변 행성을 집어 삼킬 수 있지만, 역설적으로 가스도 잃게 됩니다. 너무 커진 나머지 중력으로 가스를 잡아두기 힘들기 때문입니다.
하지만 이때 빠져 나간 가스와 먼지는 그냥 사라지는 것이 아니라 사실 다음 세대의 별과 행성의 재료가 되기 때문에 매우 중요합니다. 과학자들은 이 가스와 먼지가 백색왜성에 흡수되지 않고 성간 우주로 퍼져 나가는 과정을 연구해왔습니다.
일반적으로 생각해보면 적색거성의 항성풍과 빛에 의해 가스와 우주 먼지가 먼 우주로 이동할 것 같지만 사실은 그렇게 단순하지 않습니다. 거대한 풍선 같은 적색거성은 표면이 중심에서 너무 멀리 떨어져 있어 항성풍과 빛의 압력이 매우 약할 수밖에 없습니다.
스웨덴 칼머스 공대의 테오 코우리 (Theo Khouri, astronomer at Chalmers)와 동료들은 180광년 떨어진 가까운 적색거성인 황새치자리 R (R Doradus II)을 유럽 남방 천문대 (ESO)의 VLT로 상세히 관측했습니다.
황새치자리 R은 태양지름의 370배 정도로 크게 부풀어 오른 상태로 주변으로 물질을 뿜어내며 서서히 죽어가고 있습니다. 과학자들은 이 별에서 나온 탄소, 질소, 산소 같은 원소들이 작은 입자를 만든 후 우주로 흩어진다고 생각했습니다.
그러나 이번 관측 결과 이 우주 먼지 입자들의 지름은 1만 분의 1mm로 너무 작아 항성풍에 의해 멀리까지 날아가기에 적합하지 않은 것으로 나타났습니다. 하지만 지구와 다른 행성이 만들어지고 산소, 탄소, 질소로 된 생명체가 존재할 수 있으려면 이런 물질들이 백색왜성에 훕수되기 전에 우주 공간에 풍부하게 공급되어야 합니다.
연구팀은 우리가 아직 모르는 어떤 방법이 있을 것으로 보고 연구를 계속하고 있습니다. 이렇게 예상과 다른 결과가 나오고 새로운 연구 과제가 생기는 상황이야 말로 과학자들에게 가장 즐거운 상황일 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2025-12-stardust-resets-life-atoms-space.html
Thiebaut Schirmer et al, An empirical view of the extended atmosphere and inner envelope of the asymptotic giant branch star R Doradus, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202556884
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