폴라마우트에서 관측된 두 차례의 큰 천체 충돌 ^{CEFR B2}

지구에서 약 25광년 떨어진 젊은 별 폴라마우트(약 4억4천만 년, 태양보다 16배 밝음) 주변에서 두 차례의 대형 천체 충돌이 만들어낸 먼지 구름이 관측되었습니다. 이는 태양계 밖의 어떤 계에서도 직접 영상으로 확인된 대형 충돌의 첫 사례로 해석됩니다.

허블 우주망원경의 2004년·2006년 촬영에서 처음 보인 밝은 점은 2008년에 잠재적 행성 Fomalhaut b로 보고되었지만, 2010년 이후의 관측에서는 별빛의 영향으로 움직이는 작은 먼지 입자의 행동과 일치하는 궤적을 보였습니다. 2023년 새 영상에서 확인된 또 다른 밝은 점(Fomalhaut cs2)과 2024년의 자료를 종합 분석한 연구진은 두 사건 모두 독립적인 행성체(planetesimal) 충돌로 생긴 팽창하는 먼지 구름의 반사광이라고 결론지었습니다.

밝기를 기준으로 충돌한 물체들은 적어도 30킬로미터(18마일) 크기였을 것으로 추정되며, 이는 약 6천6백만 년 전 지구를 강타한 물체보다 최소 두 배 큰 크기입니다. 연구팀은 폴라마우트 띠에 비슷한 천체가 약 3억 개 존재할 것으로 추정했고, 이전의 일산화탄소 검출은 이들 천체에 휘발성 물질이 많음을 시사합니다.

연구진은 폴라마우트 구름을 NASA의 DART 미션이 2022년에 만든 먼지 구름과 비교해 약 10억 배 더 크다고 평가했습니다. 연구팀은 짧은 시간에 두 번째 충돌을 관측한 사실에 놀랐으며, 이는 젊은 항성계에서 이러한 충돌이 생각보다 더 흔할 수 있음을 시사합니다. 향후 제임스웹 우주망원경의 NIRCam과 허블로 향후 3년 동안 구름의 팽창과 궤도를 추적할 계획이며, 연구는 NASA의 지원을 받았고 공동저자들은 여러 대학과 관측소에 소속되어 있습니다.