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태양에 가장 가깝게 위치한 분자운 'EOS'의 거리를 나타낸 이미지. 한국천문연구원 제공.

한국 연구팀이 참여한 국제 공동 연구팀이 한국 최초 천문관측위성인 '원자외선분광기(FIM)'를 이용해 태양에서 가장 가까운 분자구름(분자운)을 발견했다. 

한국천문연구원(천문연)은 국제 공동 연구팀이 2003년 발사된 과학기술위성 1호 주탑재채인 원자외선분광기 자료를 이용해 새로운 분자운을 발견하고 ‘EOS’라고 명명했다고 29일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 아스트로노미’에 28일자로 게재됐다.
 
분자운은 주로 수소분자로 이뤄진 성간운이다. 이번에 발견된 분자운 EOS는 태양에서 가장 가까운 분자운으로 지구에서 약 310광년 떨어져 있다. EOS는 태양을 둘러싸고 있는 국부거품 경계에 위치한다. 국부거품은 대략 300~500광년의 크기를 갖고 있는 기체로 구성된 공간이다.

우주에서 가장 흔하게 존재하는 수소 분자는 별이 탄생하는 지역을 찾을 수 있는 중요한 원소로 원자외선을 제외한 다른 파장으로는 관측하기 어렵다. 원자외선분광기를 이용한 이번 연구에서는 전파 등 다른 파장으로는 볼 수 없는 분자운의 존재를 발견했다.  

소분광 방출선으로 우리은하 분자운을 관측하는 연구프로젝트 EOS 연구팀이 이번연구를 수행했다. 천문연 연구팀이 참여한 EOS 연구팀은 원자외선분광기의 원자외선 관측자료를 통해 특이한 수소 분자운을 발견했으며 추가로 다파장 관측자료를 활용해 EOS의 위치, 질량, 별 탄생 가능성 등을 확인했다. 

연구에 참여한 조영수 천문연 책임연구원은 “우주에 있는 다양한 물질의 분포나 상호작용을 파악하기 위해서는 다파장 관측이 필요한데 그동안 기술상의 한계로 원자외선 관측 시도가 적었다”며 “원자외선분광기의 희소한 원자외선 분광 자료를 기반으로 한 이번 연구결과는 우리은하 별 탄생 연구에 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 

원자외선분광기 개발을 주도했던 선광일 천문연 책임연구원은 “20년 전에 관측한 데이터가 현재 시점에서도 유용하다는 점에 뿌듯하고 전천(하늘 전체) 탐사 관측 데이터의 중요성을 다시금 실감했다”며 “곧 본격 관측을 시작하는 스피어엑스 및 K-DRIFT 등 전천 관측 우주망원경과 함께 관련 연구를 이어나갈 예정”이라고 전했다. 

<참고 자료> 
doi.org/10.1038/s41550-025-02541-7

●영상설명 : 태양을 둘러싼 뜨거운 국부거품의 3차원 형상과 그 주변을 둘러싸고 있는 다양한 기체 물질들, 이번에 발견된 분자운 EOS 관측을 위해 사용된 자료들이 동영상으로 제작됐다. 한국천문연구원 제공. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]

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