[아하! 우주] 135억 년 된 ‘최고령 별’ 발견…빅뱅 역사와 유사

우리 은하에서 가장 나이가 많은 것으로 추정되는 별의 존재가 확인됐다.

호주 모나쉬대학 연구진은 우리 은하의 별이 밀집된 ‘얇은 원반’에 있는 별 ‘2MASS J18082002–5104378 B’가 무려 135억 년 동안 우주에서 ‘생존’한 것으로 보인다는 연구결과를 발표했다.

이 별은 오랜 시간 우리 은하계 안에 있었지만 과학자들에게 쉽게 관찰되지 않았다. 연구진은 그 이유가 작은 질량 탓인 것으로 분석했다.

연구진에 따르면 이 별의 질량은 태양의 14% 정도밖에 되지 않는다. 뿐만 아니라 별의 특성상 태어난 지 얼마 되지 않을수록 금속의 함유량이 많은데, 이 별은 금속 함유량이 매우 적어서 관찰이 어려웠다.

연구진은 이 별의 금속 함유량이 매우 적고 질량이 작다는 점 등을 미뤄 봤을 때, 이 별이 135억 년 전 탄생한 것으로 보고 있다. 이는 거대한 폭발로 우주가 시작됐다는 이론인 빅뱅(대폭발)이 일어난 약 138억 년 전과 매우 근접한 시기이며, 해당 별이 우주 역사의 초기부터 존재한 매우 오래된 별이라는 사실을 짐작할 수 있다.

이 별은 탄생 초기 다른 별들과 마찬가지로 수소와 헬륨, 적은 양의 리튬 등으로 구성이 됐었을 것으로 추정된다. 하지만 시간이 지나면서 별의 중심에 헬륨보다 무거운 다른 요소들이 생겨나면서 가벼운 물질들은 우주 공간으로 날아갔고, 이후 초신성을 일으키면서 서서히 죽어갔을 것으로 보인다.

이 과정에서 현재는 약간의 금속 성분만 남게 됐는데, 이러한 성질은 중심부에 철과 니켈 등 무거운 성분만 남아있는 수성과 유사하다. 현재 이 별에 남아있는 금속 성분의 양은 지구가 가진 금속의 10%에 불과하다.

연구진은 지금까지 금속 성분이 매우 적은 고대 별이 30개 가량 발견됐지만 대부분 태양과 비슷한 질량이었으며, 이 별처럼 질량이 매우 작은 별은 극히 드물다고 밝혔다.

연구진은 “지금까지 학계에서는 빅뱅 이후 큰 별만 만들어졌으며 이 별이 모두 사라졌다고 생각해왔다. 하지만 이번 관찰을 통해 빅뱅 이후 질량이 작은 별이 만들어지고, 이러한 별이 매우 오랫동안 생존할 수 있다는 사실이 입증됐다”면서 “아마 2MASS J18082002–5104378 B보다 더 오랜 역사를 가진 별도 존재할 것”이라고 설명했다.

이번 연구결과는 천문학분야의 세계적인 저널인 천체물리학회지(The Astrophysical Journal Letter) 최신호에 실렸다.　

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr