초기 우주의 행성 형성: 예상보다 훨씬 빨랐던 우주 성분

• 천문학계에서는 행성 형성을 우주 역사의 후반기 과정으로 간주해 왔으나, 최신 연구에 따르면 빅뱅 이후 불과 1억 년 만에 행성 형성을 위한 재료가 갖춰졌던 것으로 나타남.
• 포츠머스 대학교 연구진의 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 초기 별들의 잔해가 행성 형성의 필수 요소인 탄소, 산소, 철 등을 조기에 공급한 것으로 분석됨.

우주 초기 별과 초신성

• 대니얼 웨일런 박사팀이 수행한 이번 연구는 '종족 III(Population III)' 별이라 불리는 우주 최초의 세대 별들에 주목함.
• 이 거대 별들은 우주에서 가장 격렬한 사건 중 하나인 쌍 불안정 초신성 폭발로 생을 마감함.
• 이 폭발은 100태양 질량 이상의 중원소를 우주 공간으로 방출했으며, 이 잔해가 인근 가스 구름을 농축시켜 새로운 별 주위로 회전하는 원반을 형성하게 함.

원시 행성계 원반의 특징

• 시뮬레이션에서 태양 질량의 약 70%인 별 주위에 수 지구 질량에 해당하는 고체 물질이 행성 형성 위치에 존재함이 확인됨.
• 이 원시 원반에는 우리 태양계 형성과 유사한 수준의 물이 풍부하게 포함되어 있었음.
• 이는 거주 가능한 환경이 은하가 형성되기 훨씬 이전부터 존재했을 가능성을 시사함.

시사점

• 이번 연구는 우주 역사의 초기 단계에 대한 기존 통념을 수정하게 함.
• 우주 초기에 행성 형성을 위한 기반 시설이 이미 마련되어 있었음을 의미하며, 향후 얼마나 많은 초기 원반이 존재했는지, 그리고 더 이른 시기에 생명체가 존재했을 가능성에 대한 후속 연구가 과제로 남음.