오늘날의 항성 및 행성 형성 이론에 따르면, 성간 공간에 있는 기체와 티끌이 수축하면서 기체와 티끌의 중심에 별이 형성됩니다. 기체와 티끌은 수축하면서 자연스레 회전하기 때문에 원반처럼 납작해집니다. 이것을 원시행성원반이라고 합니다. 욕조에 물을 받아놓았다가, 배수구 마개를 빼서 물이 빠지도록 하면 배수구 근처에서는 물이 빠르게 회전하면서 빠져나가지만 배구수에서 먼 곳에서는 물이 서서히 배수구를 향해 다가옵니다. 욕조의 경우에는 배수구로 회전하며 다가간 물이 배수구를 통해 빠져나가지만 성간의 공간에서는 그 물질이 중심에 밀도가 높은 덩어리를 형성합니다. 그것이 원시성 단계를 거쳐 별이 되는 것이구요.
한편, 별 둘레의 원시행성 원반 여기저기에서는 원시행성들이 형성됩니다. 원시행성들은 주변의 물질을 끌어모아 점점 더 커져가는데, 만약 빠르게 성장하여 덩치가 일찌기 커진 원시행성이라면 주위에서 많은 물질을 끌어모으겠지요. 원시태양계의 원시목성과 원시토성처럼 말이지요. 그러면서 주변의 성간물질이 크게 줄어 들어서 원시성 가까운 곳이 휑~해지게 됩니다. 마치 도너츠처럼 생겼다고 볼 수 있겠지요. 중앙에 원시성이 있고 원시성 둘레는 휑하고 가장자리에 물질이 몰려 있는 형태가 됩니다. 처음에 원반이었던 것이 거대 원시행성의 역할로 이렇게 모습이 바뀌는 것입니다.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Kornmesser/ESO
이렇게 되면 원시성은 더 이상 자랄 수 없을 것 같습니다. 주변에서 끌어올 물질이 없으니까요. 하지만, 칠레 대학의 천문학자인 시몬 카사수스는 450광년 쯤 떨어진 매우 젊은 별 HD 142527을 세계 최대의 전파 망원경 ALMA를 이용하여 관측한 결과, 도넛의 가장자리에서 중앙을 향해 물질이 유입되고 있는 것으로 추정되는 증거를 발견하였습니다. 이러한 물질은 마치 덩굴손처럼 가장자리에서 중앙을 향해 뻗어나오는데, 이러한 물질 유입은 거대 행성 때문에 일어나는 것으로 추정된다고 합니다. 이렇게 되면, 거대 행성이 주변을 휩쓸었다고 해도 중앙의 원시성에 물질이 유입되어 원시성이 여전히 성장할 수 있는 것입니다.
참고 문헌
- Planets and their sun grow together, Science News, http://www.sciencenews.org/view/generic/id/347345/description/Planets_and_their_sun_grow_together
- 함께 크는 별과 행성 관측, 서울신문, http://media.daum.net/digital/newsview?newsid=20130103172110471
- The complex circumstellar environment of HD 142527, http://staff.science.uva.nl/~verhoeff/Webstek/Thesis_files/HD142527.pdf
