첫 항성간 혜성은 가장 원시적 혜성

보리소프 혜성의 상상도 (제공: ESO/M. Kormesser)

혜성으로서 관측 사상 처음으로 태양계 밖에서 날아온 보리소프 혜성(2I/Borisov)은 2019년 12월 태양에 접근했는데 이 혜성이 항성에 접근한 것은 이번이 처음일 가능성이 있다.

지금까지 발견된 혜성은 단 하나의 예외를 제외하고 모두 태양계의 외연부에서 탄생한 것으로 생각되고 있다. 혜성이 태양에 접근하여 얼음이 증발하면 탄생 이래 계속해서 혜성에 갇혀 있던 가스나 먼지가 방출되어 꼬리로 관측된다. 그런 의미에서 혜성은 태양계가 태어났을 때의 정보를 가져오는 원시적 천체라고 볼 수 있다.

그런 혜성도 반복해서 태양에 접근하면 태양으로부터의 방사나 태양풍에 노출되어 성분이 변화해 가기 때문에 원시적 상태가 없어져 간다. 지금까지 발견된 혜성 중에서 가장 원시적이었다고 볼 수 있는 것은 1997년에 태양에 접근한 대혜성 헤일-밥 혜성(C/1995 O1)으로 1997년 이전에는 한 번만 태양에 접근했다고 생각된다.

2019년 8월에 발견되어 같은 해 12월에 태양에 접근한 보리소프 혜성(2I/Borisov)은 태양계 밖에서 날아온 것으로 밝혀진 최초의 혜성이다. 그리고 이번에 아일랜드 아머천문대의 Stefano Bagnulo 씨의 연구팀이 밝힌 바에 따르면 보리소프 혜성은 그 이전에 다른 항성에 접근한 적이 없는 진정한 의미의 원시적인 혜성으로 추정된다.

2019년에 VLT가 파악한 보리소프 혜성. 혜성의 이동에 맞춰 합성되었기 때문에 배경의 별은 선형으로 찍혀있다 (제공 : ESO / O. Hainaut)

Bagnulo 씨는 유럽 남천천문대(ESO)의 초대형 망원경 VLT를 이용하여 보리소프 혜성의 스펙트럼과 편광을 상세히 조사하였다. 그 결과 보리소프 혜성의 편광특성은 헤일-밥 혜성 이외의 어느 혜성과도 다른 것을 알 수 있었다. 보리소프 혜성이 헤일-밥 혜성처럼 원시적 혜성임을 나타내는 결과이다.

혜성의 스펙트럼도 함께 분석하면 보리소프 혜성은 헤일-밥 혜성보다 더 원시적이며 태양계에 날아오기 전에 단 한 번도 항성에 접근한 적이 없을 가능성이 높다고 한다. 보리소프 혜성은 탄생했을 때의 정보를 전혀 손대지 않은 채 태양계로 날아온 것이다.

“2개의 혜성이 매우 닮아 있다는 것은 보리소프 혜성이 태어난 환경과 태양계 초기의 환경이 조성이라는 점에서 그다지 크게 다르지 않다는 것을 시사하고 있다”고 토리노 천문대의 Alberto Cellino 씨는 보았다.

ESO의 Bin Yang 씨 연구팀이 알마망원경과 VLT의 관측데이터를 이용하여 보리소프 혜성에서 방출된 먼지입자를 조사한 결과에서 크기 1mm를 넘는 작은 자갈 정도의 덩어리가 발견되었다. 또한 혜성이 태양에 접근함에 따라 관측되는 일산화탄소와 물의 비율이 극적으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 연구팀에 따르면 이것은 보리소프 혜성이 행성계의 다른 장소에서 유래하는 물질로 구성되어 있는 증거라고 한다. 즉, 보리소프 혜성은 탄생 직후 중심의 별에서 가까운 곳과 먼 곳 사이에서 이동하고 있었다.

Yang 씨 연구팀은 보리소프 혜성의 고향에서는 행성계의 물질이 거대한 행성의 중력으로 흐트러진 것으로 추정했다. 유사한 공정은 태양계 형성 초기에도 일어났을 가능성이 지적되었다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 最初の恒星間彗星は最も始原的な彗星
https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/11933_borisov