공익근무 장민성씨 천문학계 미제 풀어

서울대 물리천문학과 3학년 장민성(22)씨가 천문학계의 대표적인 미해결 과제로 꼽히는 ‘우주 탄생 초기에 만들어진 우주먼지의 기원’을 밝혀냈다. 공익근무요원으로 근무하면서도 퇴근 뒤 연구에 힘을 쏟은 결과다.



임명신 서울대 물리천문학부 교수는 11일 “장씨가 미국·타이완 등 국제 공동연구팀의 관측 결과를 토대로 우주 탄생 후 10억년 이내에 만들어진 우주먼지가 초신성(超新星·supernova) 폭발에서 비롯됐다는 사실을 확인했다.”고 밝혔다. 연구 결과는 천문·천체물리학 분야 권위지인 ‘천체물리학저널레터’ 최신호에 실렸다.

지구처럼 우주에도 숱한 먼지가 존재한다. 지금까지 천문학자들은 이 우주먼지가 10억년 이상 진화를 거쳐 소멸 단계에 들어서는 늙은 별의 잔해에서 유래됐다고 여겨왔다. 그러나 138억년전 ‘빅뱅’으로 우주가 탄생한 뒤 10억년이 지나지 않은 시점에도 우주먼지가 발생했는지, 그렇다면 그 이유가 무엇인지에 대해서는 밝혀지지 않았다.

장씨는 우주에서 가장 강력한 빛을 뿜어내는 천체 현상인 ‘감마선 폭발’을 관측하는 방식을 활용했다. 감마선 폭발이 확인된 천제 ‘GRB 071025’를 한국천문연구원 소유인 미국 애리조나주 레몬산 1m 망원경으로 관찰하고 빛스펙트럼을 분석한 결과, 우주먼지의 존재가 발견됐다. ‘GRB 071025’는 지구에서 약 127억 광년 떨어져 있는 천체로, 이는 우주 탄생 이후 10억년 이전에 우주먼지가 이미 발생했다는 것을 의미한다. 장씨는 우주먼지의 스펙트럼을 분석, 탄소·황화철·마그네슘 등으로 이뤄져 있다는 것을 파악했다.

임 교수는 “초기 우주의 경우 우주먼지가 존재하는지조차 확실하지 않았는데, 이번 연구를 통해 초기 우주의 기원에 한발짝 다가서게 됐다.”고 의미를 부여했다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr