NASA 천문학자들은 허블 우주 망원경을 사용하여 직경이 약 4,000억 마일에 달하는 어린 별 주위에서 관찰된 가장 큰 행성 형성 원반을 가시광선으로 처음으로 선명하게 촬영했습니다. 이는 우리 태양계에서 카이퍼 벨트 가장자리까지의 길이의 약 40배에 해당합니다. 이 크고 혼란스러운 먼지와 가스 원반은 구조가 매우 복잡하며 극한 환경에서 행성계가 어떻게 탄생하는지에 대한 과학계의 이론을 다시 쓸 것으로 예상됩니다.

이 원시 행성 원반은 IRAS 23077+6707로 번호가 매겨져 있으며 연구팀은 "드라큘라의 키비토"라는 별명을 붙였으며 지구에서 약 1,000광년 떨어져 있습니다. 허블 렌즈에서는 거의 "지구를 향한 칼날"로 나타납니다. 원반은 중심에 있는 어린 별의 직접적인 시선을 차단하고, 뚜렷한 층을 가진 거대한 햄버거 샌드위치처럼 빛나는 먼지와 가스의 상부와 하부 층만 남게 됩니다. 그래서 이런 이름이 붙었습니다. 과학자들은 현재 원반의 중심이 뜨겁고 무거운 별일 수도 있고, 매우 가까운 한 쌍의 동반성계일 수도 있다고 판단하고 있습니다.

이전에 허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경을 사용하여 다른 원시행성 원반에서 볼 수 있었던 상대적으로 규칙적인 구조와는 달리, "드라큘라의 키비토"는 전례 없이 폭력적인 역학을 보여줍니다. 새로 공개된 이미지에서 대규모의 섬유질 물질 흐름은 디스크 자체 위, 디스크 위아래로 확장되어 디스크의 상부 구조가 매우 푹신하고 난류임을 보여줍니다. 더욱 놀라운 점은 이러한 "세워진" 긴 필라멘트 모양의 구조가 디스크의 한쪽 면에만 거의 나타나는 반면, 다른 쪽 면에는 날카로운 모서리가 있고 비슷한 필라멘트 같은 특징이 거의 없어 명백한 비대칭성을 보인다는 것입니다.

연구자들은 이러한 "편심한" 모양은 이 원시행성 원반이 주변 환경이나 외부 물질 주입에 의해 강한 영향을 받고 있음을 의미할 수 있다고 지적했습니다. 예를 들어, 성간 물질의 먼지와 가스가 가까운 미래에 디스크에 대량으로 떨어졌을 수도 있고, 근처의 물체가 디스크와 중력 상호 작용을 하여 디스크 내부와 외부의 물질 분포를 방해할 수도 있습니다. 연구에 참여한 천문학자 조슈아 베넷 로벨(Joshua Bennett Lovell)은 허블이 과학자들에게 새로운 행성을 만드는 과정에서 행성 탄생 ​​원반의 혼란스러운 물리적 과정을 관찰할 수 있는 '맨 앞줄' 기회를 제공하며, 이러한 과정은 이전에는 자세히 이해되지 않았다고 말했습니다.

질량 추정에 따르면, IRAS 23077+6707 원반의 물질 총량은 목성 질량의 약 10~30배로, 목성과 유사한 여러 행성을 형성하는 데 충분한 원자재를 제공합니다. 이는 과학자들이 극도로 큰 원반 환경에서 행성 형성의 효율성과 경로가 태양계의 것과 유사한지 여부를 평가하는 데 도움이 되는 초기 태양계의 "확대 버전" 아날로그로 간주됩니다. 논문의 첫 번째 저자인 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 크리스티나 몬쉬(Kristina Monsch)는 이론적으로 그러한 시스템이 거대한 행성군을 탄생시키는 것이 전적으로 가능하다고 지적했습니다. 이러한 초대질량 원반에서 행성 형성의 구체적인 내용은 다를 수 있지만, 지배적인 과정, 즉 별을 향해 가스가 부착되고 남은 먼지가 행성에 응집되는 과정은 유사한 물리 법칙을 따를 것으로 예상됩니다.

허블이 제공한 고해상도 가시광선 관측은 이 연구에서 중요한 돌파구였으며, 이를 통해 과학자들은 전례 없는 미세한 규모로 디스크의 작은 구조를 추적할 수 있었습니다. 연구팀은 IRAS 23077+6707이 극한 질량과 매우 섭동이 심한 환경에서 원반 진화 과정을 체계적으로 조사할 수 있는 행성 형성 연구를 위한 새로운 '실험실'을 제공한다고 강조했습니다. 현재 과학자들은 이 시스템에 대해 "답변보다 더 많은 질문"을 갖고 있습니다. 앞으로도 그들은 다양한 환경과 시간 규모에서 행성계의 탄생 메커니즘을 명확히하기 위해 다중 대역 관측과 이론적 모델을 결합하여 진화를 계속 추적할 것입니다.

관련 결과는 2025년 12월 23일 발행된 "천체물리학 저널"에 게재되었습니다. 해당 논문의 제목은 "허블이 가장자리에서 원시 행성까지의 디스크 IRAS 23077+6707의 복잡한 다중 규모 구조를 밝힙니다."입니다.