2017년 발견된 시가 담배 모양의 성간 천체, '오무아무아(Oumuamua)'는 태양계 밖에서 온 물체라는 사실만으로도 전 세계 사람들의 이목을 집중시켰습니다. NASA에서는 1970년대부터 태양계를 통과하는 성간 혜성을 찾고 있었지만 이때까지 아무것도 발견하지 못하고 있었습니다. 왜냐하면 우리 태양계는 엄청나게 크기 때문에 4.4광년 떨어진 가장 가까운 항성계에서 뭔가가 날아온다고 하더라도 5만년이 넘게 걸리기 때문입니다.
오무아무아는 발견 당시 움직이는 속도가 매우 빨랐는데요. 태양의 중력에 종속되지 않고 자유롭게 움직이기 때문입니다. 과학자들은 태양계에서 발견된 최초의 성간 천체에 대해 궁금한 것이 너무 많았는데요. 아쉽게도 과학자들이 이 천체의 미스터리를 밝혀내기도 전에 오무아무아는 빠르게 태양계를 빠져나갔습니다.
제2의 오무아무아 발견?!
그런데 천문학자들이 제2의 오무아무아로 보이는 성간 천체를 발견했습니다. 혜성처럼 보이는 이 천체는 8월 30일 크림반도 MARGO 관측소에서 아마추어 천문학자인 제나디 보리소프(Gennady Borisov)가 발견했습니다. C/2019 Q4로 명명된 이 천체는 발견자의 이름을 따서 보리소프(Borisov)라는 별명이 붙었는데요. 이 천체가 성간 혜성이라는 사실이 아직 공식적으로 확인되진 않았지만, 성간 천체라는 점이 확인된다면 C/2019 Q4는 오무아무아에 이어 태양계 밖에서 온 두 번째 성간 천체가 됩니다.
이 천체를 최초로 발견한 이후 캘리포니아주에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)에 있는 스카우트 시스템(Scout system)에서는 이 물체가 성간 천체일 가능성이 있다고 표시했습니다. NASA 제트추진연구소의 지구근접물체센터(Center for Near-Earth Object)의 Davide Farnocchia는 유럽우주국(ESA) 천문학자들과 협력해 추가적인 관측 자료를 받았습니다.
참고로 NASA의 지구근접물체센터(Center for Near-Earth Object Studies, CNEOS)는 소행성이나 혜성의 궤도가 지구와 충돌할 확률을 계산하는 기관입니다. 그 후 NASA가 후원하는 케임브리지대학교의 소행성 센터(Minor Planet Center)와 함께 이 혜성의 정확한 궤도를 계산해 이 혜성이 태양계 내부에서 기원했는지 아니면 은하계 다른 곳에서 유래한 것인지 밝혀냈습니다.
이 혜성은 현재 태양으로부터 약 4억 2천만km 떨어져 있는데요. 현재 C/2019 Q4 혜성은 태양계 안쪽을 향해 오고 있는데 10월 26일 대략 40도의 각도로 지구와 다른 행성들이 태양을 공전하는 면인 '황도면(ecliptic plane)'을 통과할 예정입니다. 이 혜성은 여전히 태양을 향해 오고 있지만 화성 궤도보다 더 멀리 있어 지구에는 최대 3억 km까지밖에 접근하지 못한다고 해요. 2019년 12월 8일, 가장 근접한 거리가 3억 km일 것으로 예상됩니다.
Farnocchia는 "이 혜성의 속도는 약 150,000kph로 이 거리는 태양 주위를 도는 물체의 일반적인 속도에 비해 매우 빠른 속도"라며 "이렇게 빠른 속도는 이 천체가 태양계 밖에서 유래했을 가능성 뿐만 아니라 이제 곧 성간 공간으로 다시 떠날 것이란 점을 시사한다"고 밝혔습니다.
이심률이 말해준다
성간 물체는 특정한 항성의 궤도에 묶여있지 않고 자유롭게 우주를 배회하는 천체입니다. 천문학자들은 이 천체의 궤도 모양, 특히 이심률(eccentricity)을 통해 천체가 어디에서 유래했는지, 그 배경을 추측할 수 있습니다. 이심률은 물체의 운동이 원운동에서 벗어난 정도를 나타냅니다. 예를 들어 항성 주위에 거의 완벽한 원형 궤도를 가지는 행성은 0에 가까운 이심률을 갖는다고 말할 수 있습니다. 혜성과 소행성 같이 긴 궤도를 갖는 천체의 경우, 0과 1 사이의 이심률을 가진다고 하는데요. 천문학자들은 1보다 큰 이심률을 가진는 쌍곡선 궤도(hyperbolic orbit)의 천체를 성간 천체로 봅니다. 이번에 발견된 C/2019 Q4이 성간 천체라는 강력한 증거 역시 이심률 때문입니다. 이 천체의 이심률이 3으로 매우 특이합니다.
C/2019 Q4은 흐릿한 외관 때문에 혜성으로 분류됐는데요. 이는 C/2019 Q4가 태양에 접근하면서 가열될 때 주변의 먼지와 입자 구름을 만들어낼 수 있는, 중심이 얼음으로 뒤덮인 천체라는 것을 의미합니다. 지구에서 이 천체의 위치는 태양 근처인데, 이 부근은 지상에서 소행성 조사나 NASA의 행성탐색 장비인 네오와이즈(NEOWISE)에 의해 정밀하게 조사되지 않은 영역입니다.
C/2019 Q4은 앞으로 몇 달 간 전문 망원경을 통해 관측할 수 있습니다. Farnocchia는 "이 물체는 12월 중순에 최대밝기로 정점을 찍은 뒤 2020년 4월까지 중간 정도 크기의 망원경으로 관측할 수 있을 것"이라며 "이후 2020년 10월까지는 더 큰 전문 망원경으로만 관측이 가능하다"고 전했습니다.
