ALMA, 어린 별 주변서 수소가 모두 중수소로 바뀐 메탄올 첫 확인

칠레의 ALMA 전파망원경을 이용한 국제 공동연구진이 어린 별 IRAS 4A2 주변에서 수소 원자 네 개가 모두 중수소로 바뀐 메탄올(CD₃OD)을 성간공간에서 처음 확인했다. 미국 국립전파천문대(NRAO)는 이 결과를 포함한 COMPASS 관측 사업의 초기 성과를 7일 공개했다.

중수소는 수소의 무거운 동위원소다. 연구진은 페르세우스자리 분자구름의 원시별 계 IRAS 4A를 관측한 전파 스펙트럼에서 여러 메탄올 동위원소의 신호를 분석했다. 그중 쌍성의 한 구성원인 IRAS 4A2 방향에서 CD₃OD의 분광 신호를 찾아냈다. 메탄올의 동위원소는 별이 태어나기 전 차가운 구름에서 분자가 만들어진 경로를 추적하는 단서가 된다.

11개 원시별 조사 중 한 대상에서 찾은 신호

이번 결과는 주변 원시별 11개를 살피는 COMPASS 사업에서 나왔다. NRAO에 따르면 ALMA 관측에는 100시간 넘는 망원경 시간이 투입됐으며 초기 분석 결과가 학술지 《Astronomy & Astrophysics》의 논문 7편으로 소개됐다. 이 가운데 완전 중수소화 메탄올의 첫 검출은 IRAS 4A2 한 대상에 관한 결과다. 11개 별 모두에서 이 분자를 확인했다는 뜻은 아니다.

논문은 메탄올과 그 동위원소의 양을 추산하면서 분광 신호가 국소 열역학 평형 상태라는 가정을 썼다. 연구진은 관측된 중수소 치환 패턴을 기존 별 형성 전후의 화학 모형이 정량적으로 재현하지 못한다고 밝혔다. 원래 메탄올의 양이 과소평가됐을 가능성도 제기했다. 신호를 내는 가스가 한 덩어리가 아니라 군데군데 뭉쳐 있다면 추정치가 달라질 수 있다.

분자 검출과 생명 기원은 별개

관측은 어린 별 주변의 화학적 조건을 이해할 자료를 더했지만 행성에 이 분자가 실제로 전달됐는지, 생명 탄생에 영향을 미쳤는지를 입증하지는 않는다. 표본 가운데 이번 분자의 확인 대상도 하나이므로 다른 별 형성 지역에 일반화하려면 추가 관측이 필요하다. ALMA 측은 11개 대상에서 발견된 다른 분자들의 분석도 계속할 계획이라고 설명했다.

원문: https://arxiv.org/html/2610.07279v1

발표: https://public.nrao.edu/news/cosmic-cocktail-alma-compass/

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