2025년 지나간 외계 혜성은 태양계보다 3배 오래된 것으로 추정된다. 이 혜성은 우리 은하계 외부에서 온 것으로, 지금까지 관측된 것 중 가장 특이한 천체다.

이상한 화학 성분이 단서

3I/Atlas는 지금까지 관측된 세 번째 외계 천체다. 이 혜성의 독특한 밝기는 과학자들이 태양계 외부에서 온 천체를 연구할 수 있는 귀한 기회를 제공했다.

지난해 7월 발견된 이 혜성은 인터넷에서 큰 관심을 끌었다. 하버드 대학의 한 연구자가 이 혜성이 외계 우주선일 수 있다고 주장했지만, NASA는 이를 반박했다. 이제 세계 최대 망원경이 이 혜성에 대한 정보를 더 밝혀내고 있다.

자연과학 저널 ‘네이처’에 발표된 연구에 따르면, 3I/Atlas는 최대 120억 년 전에 생겨났다고 한다. 반면 태양계는 약 45억 년 전에 형성된 것으로 알려져 있다.

동위원소 증거로 옛 시대 추정

NASA의 고티어 우주비행센터 소속 마틴 코르디너 연구원은 AFP에 “이 혜성은 태양계에서 관측된 가장 오래된 천체일 수 있다”고 말했다. 하지만 이 혜성의 화학 성분이 특이한 이유에 대한 다른 설명이 있을 가능성도 있다고 덧붙였다.

이 연구는 제임스 웹 우주망원경과 칠레의 ALMA 천문대에서 측정한 동위원소 비율을 바탕으로 했다. 연구팀은 “이 혜성의 화학 성분은 태양계 내 천체와 전혀 다르다”고 밝혔다.

이 혜성은 태양계 내 혜성보다 중수소가 10배나 더 많다. 중수소는 중수에 흔히 나타나는 수소의 일종이다. 코르디너 연구원은 “중수소가 이렇게 많이 나타나려면 매우 추운 환경이어야 한다”고 설명했다.

이 증거는 이 혜성이 -243°C(-405.4°F)의 극한 환경에서 생겨났음을 시사한다. 이는 태양계에서 관측된 천체 중 가장 추운 것으로 추정된다.

3I/Atlas의 출처와 미래

이 혜성이 우리 은하 어디에서 왔는지는 여전히 미스터리다. 하지만 외계 혜성은 태양계 내 혜성처럼, 행성 형성 과정에서 강하게 튀어나온 것으로 추정된다. 3I/Atlas는 별에 매달리지 않은 채, 수십억 년 동안 은하를 둘러싼 거대한 궤도를 따라 이동했을 가능성이 있다.

연구팀은 이 혜성에 화학적 풍부함이 거의 없다는 점을 발견했다. 이는 이 혜성이 별이 탄생하는 근처에서 생겨났음을 시사한다. 코르디너 연구원은 이 혜성이 약 100억 년 전에 별이 많이 탄생하던 ‘은하의 점심 시간’ 시대의 유물일 가능성도 있다고 말했다.

이전 외계 혜성인 1I/’Oumuamua(2017년 발견)와 2I/Borisov(2019년 발견)는 밝기 때문에 동위원소 증거를 얻는 데 어려움이 있었다. 하버드 대학의 아비 로이브 교수는 ’Oumuamua가 외계 우주선일 수 있다는 이론으로 논란을 일으킨 바 있다. 그는 3I/Atlas에 대해서도 비슷한 주장을 했다.

하지만 NASA는 이 가능성에 대해 부정적이다. SETI 연구소는 지난달 이 혜성에 외계 기술의 흔적이 없다는 결론을 내렸다.

국제천문연맹 소속 소행성센터에서 이 혜성을 발견한 천문학자 피터 베레시는 이 연구를 “흥미롭다”고 평가했다 — AFP에 따르면, 그는 “이 혜성은 태양계를 떠나고 있으며 다시 돌아오지 않을 것이다. 앞으로 관측은 점점 어려워질 것”이라고 말했다.

하지만 천문학자들은 앞으로 더 많은 외계 천체를 발견할 것으로 기대된다. 특히 칠레에 새로 건설된 베라 쿠빈 천문대 덕분이다. 코르디너 연구원은 “이것은 새로운 연구 분야의 시작이다. 이 천체들이 우리 은하에 대해 알려주는 정보는 많다”고 말했다.