허블이 포착한 역대 최대 행성 요람 — 태양계의 40배 너비

원반은 태양에서 카이퍼 벨트까지의 거리, 즉 우리 행성 동네의 바깥 경계보다 40배 더 넓다. 가닥과 안개 같은 물질의 줄기가 주평면보다 훨씬 위와 아래로 뻗어 있고, 게다가 한쪽에만 나타난다. 이런 한쪽 치우침은 현재 통용되는 어떤 행성형성 모델로도 설명되지 않는다.

이 천체의 정식 이름은 IRAS 23077+6707이며, 우루과이식 샌드위치 이름을 따 ‘드라큘라의 치비토’라는 별명을 새로 얻었다. 지구에서 약 1,000광년 떨어진 케페우스자리 방향에 있고, 지구에서 보면 정확히 가장자리 방향이다. 그래서 허블은 정면에서 본 나선팔 형태가 아니라 원반의 옆 단면 전체를 본다. 바로 그 방향성이 이상한 구조를 처음으로 드러나게 했다.

행성 형성에서는 규모가 중요하다. 표준 모델은 어린 별이 비교적 정돈된, 축대칭의 가스·먼지 원반에 둘러싸여 있고 그 안에서 먼지 알갱이가 수백만 년에 걸쳐 천천히 미행성체(planetesimal)로 뭉치는 모습을 그린다. 태양계의 40배에 달하는 지름에 난류성 안개와 한쪽에만 뻗은 줄기들이 가득한 원반은, 행성 요람이 교과서가 묘사한 것보다 훨씬 거친 환경일 수 있음을 보여 준다.

“우리가 보고 있는 세부의 정도는 원시행성계 원반 관측에서는 드문 일이고, 이번 허블 이미지는 행성 요람이 우리가 예상한 것보다 훨씬 활발하고 혼란스러울 수 있다는 사실을 보여 준다”라고 분석을 이끈 하버드&스미스소니언 천체물리학센터(CfA)의 크리스티나 몬슈(Kristina Monsch)는 말했다.

어떻게 영상을 얻었는지도 신뢰 면에서 중요하다. 허블의 광시야 카메라 3(Wide Field Camera 3)는 0.4 ~ 1.6 마이크로미터의 광대역 필터 여섯 장으로 이 계를 촬영했고, 가시광에서 근적외선까지의 범위가 결합되면서 별빛이 원반의 서로 다른 먼지층에서 어떻게 산란되는지가 드러났다. 그 결과로 미세 구조가 읽혔다. 원반이 가장자리 쪽이라 자체의 어두운 중심 띠가 중심별을 가려 주위 물질을 가려 버리지 않기 때문에, IRAS 23077+6707은 보기 드문 자연 실험실이 된다.

결과를 조심해서 읽어야 할 이유도 있다. 가시광은 빛을 산란시키는 먼지층을 포착하지만, 행성을 만드는 질량의 대부분이 머무는 분자가스를 직접 보여 주지는 않는다. 비대칭 가닥은 다른 별이 가까이 지나갔던 흔적일 수도 있고, 아직 확인되지 않은 동반 천체의 신호일 수도 있으며, 그동안 관측된 원반의 대부분이 가장자리 쪽이 아니어서 가려져 있던 진화 구조의 한 특징일 수도 있다. 기록을 깬다 해도 단일 천체는 ‘집단’이 아니다.

후속 관측은 이미 진행 중이다. 같은 연구진과 다른 그룹은 칠레의 ALMA(아타카마 대형 밀리미터 어레이)에 시간을 신청해 원반의 분자가스 성분을 촬영하고 가닥 속에 숨어 있을 수 있는 아성형 동반 천체를 찾고자 한다. 이번 허블 논문은 2026년 5월 12일자 The Astrophysical Journal에 실렸으며, 앞으로의 모든 후속 연구의 가시광 기준 이미지가 될 것이다.

이미지: NASA, ESA, STScI, Kristina Monsch(CfA); 이미지 처리: Joseph DePasquale(STScI).