지난해 역사상 3번째로 태양계에 진입한 외계 천체인 ‘아틀라스 혜성(3I/ATLAS)’은 태양계(46억년)보다 두 배나 오래된 별 근처에서 생겨난 것으로 보인다는 분석이 나왔다. 태양이나 지구는 존재하지도 않았던 시절 형성된 어느 늙은 행성계의 조각이라는 뜻이다. 2017년과 2019년 각각 태양계로 들어온 외계 천체는 분석이 불발된 상황이어서 이번 연구 결과는 태양계 밖 우주 환경을 규명하기 위한 중요한 실마리가 될 것으로 보인다.

7일(현지시간) 유럽과 미국 과학계에 따르면 유럽남방천문대(ESO) 연구진은 아틀라스 혜성에 대한 분석 결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 발표했다.

연구진은 아틀라스 혜성이 태양계보다 두 배 오래된 행성계에서 만들어졌을 가능성이 크다고 밝혔다. 혜성 ‘나이’가 약 100억년이라는 뜻이다.

분석에 사용된 장비는 ESO가 칠레 아타카마 사막에서 운영하는 고성능 천체 관측 시설인 ‘초거대망원경(VLT)’이다. VLT에는 우주에서 쏟아지는 흐릿한 빛을 감지하기 위한 세계 최정상급 크기의 주거울(지름 8.2ｍ)과 함께 각종 첨단 부속 장비가 장착됐다.

연구진은 VLT에 설치된 ‘초고해상도 자외선·가시광선 분광기(UVES)’를 이용해 아틀라스 혜성 주변 가스에 포함된 탄소와 질소 동위원소를 확인했다. 그랬더니 태양계 내 혜성들보다 아틀라스 혜성의 탄소와 질소 동위원소 비율이 크게 높았다.

지난달 미국 항공우주국(NASA) 연구진도 국제학술지 ‘네이처’에 비슷한 분석을 내놓았다. 제임스웹 우주망원경으로 얻은 데이터를 들여다봤더니 아틀라스 혜성에서 탄소 동위원소가 많이 검출됐다.

연구진은 “이 같은 결과를 종합하면 아틀라스 혜성이 금속 함량이 낮은 별 근처에서 형성됐을 가능성이 크다는 점을 알 수 있다”고 밝혔다. 금속 함량이 낮은 별은 우주 형성 초창기에 집중적으로 생겼다. 연구진은 추가 분석을 통해 아틀라스 혜성이 생겨난 행성계가 태양계보다 두 배 오래됐을 것으로 본 것이다.

이런 오래된 행성계 일부가 태양계 안으로 스스로 뛰어들어 과학자들에게 관측 기회를 제공하는 일은 흔하지 않다. 2017년 오무아무아 소행성, 2019년 보리소프 혜성, 지난해 등장한 아틀라스 혜성 등 총 3차례뿐이었다. 특히 제대로 된 화학 분석이 이뤄진 것은 아틀라스 혜성밖에 없었다. 오무아무아 소행성에서는 분석 재료인 가스 자체가 나오지 않았고, 보리소프 혜성은 너무 어두웠다.

연구진은 “태양계 밖에서 날아드는 외부 천체에 관한 연구는 이제 막 걸음마 단계에 들어섰다”며 “새로운 발견을 위한 추가 연구에 나설 것”이라고 밝혔다.