제임스웹 망원경, 우주 최장거리 '다크 스타' 흔적 포착

다크 스타 후보를 소개하는 논문 발췌본 / 사진 코넬대 DB 내 문서 갈무리

미국 콜게이트대와 텍사스대 연구진이 제임스웹 우주망원경(JWST)을 통해 우주에서 가장 먼 천체 중 하나인 JADES-GS-z14-0에서 '다크 스타'의 유력한 증거를 발견했다. 연구진은 9월 30일 미국국립과학원 회보를 통해 연구 결과를 발표했다. 

다크 스타 생성 시기는 빅뱅 이후 13억년이 지난 매우 초기 우주 시기로, 다크 스타는 이론상 암흑물질 붕괴 에너지를 통해 빛나는 거대천체다.

연구진은 JWST의 근적외선분광기(NIRSpec)를 이용해 JADES-GS-z14-0의 빛에서 1640 옹스트롬 파장대에서 헬륨 이온 흡수 현상을 처음 관측했다. 이는 기존의 먼 우주 천체에서는 볼 수 없던 독특한 스펙트럼 신호로, 다크 스타의 '스모킹 건'으로 불린다.

일리 코스민 콜게이트대 박사는 "이 흡수선은 다크 스타를 가리키는 최초의 강력한 단서"라고 말했다.

하지만 연구진의 발견은 논란도 동반한다.

다니엘 웨일런 영국 포츠머스대 박사는 "이 신호가 다크 스타인지, 아니면 거대 원시별(supermassive primordial star)인지 구분이 명확하지 않다"며 신중한 해석을 주문했다.

게다가 칠레 ALMA 전파망원경이 같은 천체에서 산소 신호를 검출해, 다크 스타 이론이 주장하는 금속 불포화 환경과는 맞지 않는 점도 연구의 난제를 안겼다.

연구팀은 "산소가 존재한다면 다크 스타가 금속이 풍부한 환경 속에 공존할 수 있음을 시사하는데, 이는 과거 이론을 재고해야 하는 중요한 단서"라고 설명했다.