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▲NASA, ESA, CSA / Science leads and image processing: M. McCaughrean, S. Pearson

 

항성은 스스로 빛을 내는 천체입니다. 빛을 내려면 중심에서 원자핵이 융합되는 핵융합반응이 일어나야 하고, 핵융합을 일으킬 수 있는 강한 힘인 중력도 있어야 합니다. 천체가 강한 중력을 가지려면 수소와 헬륨 등의 물질 양, 즉 질량도 풍부해야 하죠. 항성과 비슷하지만 부피와 질량이 항성보다 작아 핵융합을 하지 못하는 천체는 ‘준항성 천체’라고 해요.

 그런데 최근 작은 질량으로도 핵융합을 하는 준항성 천체가 발견됐어요. 지난 10월 미국 코넬대학교 등 공동 연구팀은 페르세우스자리에서 목성 질량의 5배 정도인 ‘갈색왜성’을 관찰했다고 발표했습니다. 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경이 찍은 페르세우스자리의 성운 NGC 1333 사진을 분석했어요. 사진 속에 6쌍의 갈색왜성이 보였죠. 질량이 작은 갈색왜성은 두 천체가 서로의 주위를 공전하기도 해요. 갈색왜성은 그동안 목성의 최소 13배 이상, 최대 80배 이상의 질량을 가지고 있다고 알려졌어요. 항성에 비하면 작지만, 충분한 질량이 있다면 핵융합을 할 수는 있기 때문에 목성 같은 행성보다는 밝은 빛을 뿜어내요. 그런데 연구팀이 발견한 갈색왜성들의 질량은 목성의 최소 5배, 최대 15배에 불과했습니다.

 이러한 꼬마 갈색왜성은 꾸준히 발견되고 있어요. 2023년 10월, 독일 막스플랑크 연구소 연구팀도 오리온 성운의 사다리꼴 성단 정보를 분석하던 중 42개의 갈색왜성을 찾았습니다. 그 중 몇 개는 질량이 겨우 목성 하나와 같은 것으로 추정돼요. 연구에 참여한 막스플랑크 연구소 마크 맥코언 교수는 “이론에 따르면 존재해서는 안 되는 갈색왜성이 발견되어 몹시 당황했다”며 “발견된 갈색왜성의 상태를 더 자세히 알기 위해 추가로 연구할 예정”이라고 말했습니다.