2017년 하와이의 ‘파노-STARRS’ 망원경이 처음 발견한 천체 오우무아무아(Oumuamua)는 인류가 관측한 최초의 성간 천체(interstellar object)로 알려져 있습니다. 태양계를 스쳐 지나가던 이 미스터리한 물체는 혜성도, 소행성도 아닌 독특한 형태와 궤도 덕분에 전 세계 과학자들의 관심을 집중시켰습니다. 이번 글에서는 과학 덕후의 시선으로 오우무아무아의 특징, 혜성과의 차이, 그리고 여전히 풀리지 않은 정체에 대해 자세히 살펴봅니다.
오우무아무아의 등장과 관측 당시의 충격
2017년 10월, 하와이의 천문학자들은 태양계를 가로지르는 전혀 예상치 못한 천체를 포착했습니다. 이 물체는 태양을 한 번 스쳐 지나간 후 다시 빠르게 태양계를 벗어나고 있었죠. 당시 오우무아무아라는 이름이 붙었는데, 이는 하와이어로 ‘먼 곳에서 온 전령’이라는 뜻입니다. 그 이름처럼 이 천체는 인류에게 낯선 우주의 신호처럼 다가왔습니다. 처음에는 과학자들이 이 물체를 혜성으로 추정했습니다. 그러나 일반적인 혜성과 달리 오우무아무아는 꼬리(coma)나 기체 분출(jet) 흔적이 전혀 관측되지 않았습니다. 또, 태양에 접근했을 때 가속하는 특이한 움직임이 포착되면서 단순한 암석 덩어리로 보기 어렵다는 의견이 제기되었죠. 이후 연구 결과, 오우무아무아는 길쭉한 시가형 혹은 납작한 원반형 구조를 가졌을 것으로 추정되었습니다. 회전 속도 또한 일정하지 않아, 내부 밀도나 재질이 매우 독특하다는 가설도 나왔습니다. 당시 하버드대학의 아비 로브 교수는 “이 물체가 외계 문명이 만든 탐사체일 가능성도 배제할 수 없다”고 주장해 논란이 커졌습니다. 이러한 발언은 단순한 과학 논문을 넘어 대중문화에도 큰 파장을 일으켰죠. 오우무아무아의 궤도 역시 태양계의 행성이나 혜성과는 전혀 달랐습니다. 쌍곡선 궤도(hyperbolic orbit)를 그리며 태양을 스쳐 지나간 후, 다시 은하계로 빠져나간다는 점에서 명백히 외부 기원임이 드러난 것입니다. 인류는 처음으로 ‘태양계 밖에서 온 방문자’를 직접 관측하게 된 셈이었죠.
혜성과 오우무아무아, 닮은 듯 다른 천체들
혜성은 보통 얼음과 먼지가 뒤섞인 천체로, 태양에 접근하면 열에 의해 얼음이 기화하면서 꼬리를 형성합니다. 반면 소행성은 대부분 암석질로 구성되어 꼬리가 없죠. 오우무아무아는 이 두 가지 특성을 모두 갖지 않은 독특한 존재였습니다. 먼저, 오우무아무아의 표면 반사율(albedo)은 매우 낮았으며, 이는 금속성 물질보다는 암석이나 탄소 기반 물질일 가능성을 시사했습니다. 그러나 태양에 가까워졌을 때 비정상적인 가속 현상이 나타났고, 이는 단순히 중력만으로 설명되지 않았습니다. 혜성처럼 가스를 분출하는 증거도 없었기에, 과학자들은 이 현상을 설명하기 위해 여러 가설을 내놓았습니다. 한 가설은 오우무아무아가 수소 얼음(hydrogen ice)으로 이루어져 있어, 눈에 띄지 않는 형태로 증발했을 가능성입니다. 다른 가설은 매우 얇은 ‘빛돛(light sail)’ 구조로, 태양빛 압력에 의해 가속되었다는 의견이었습니다. 이 주장은 외계 문명의 인공물이라는 추측으로 이어졌습니다. 하지만 혜성과 비교할 때, 오우무아무아는 궤도, 반사율, 회전주기, 분출 특성 등 거의 모든 면에서 차이를 보였습니다. 그럼에도 불구하고 일부 천문학자들은 ‘특수한 형태의 혜성일 수도 있다’는 점을 포기하지 않았습니다. 다만 지금까지의 관측 자료로는 확실한 결론을 내리기 어렵습니다. 결국 오우무아무아는 ‘혜성도, 소행성도 아닌 제3의 천체’, 즉 새로운 분류의 가능성을 열었습니다. 이는 천문학계가 우주의 다양성을 이해하는 데 중요한 전환점이 되었으며, 향후 성간 천체 연구의 기준이 되었습니다.
오우무아무아 정체 논쟁과 과학계의 현재 입장
현재까지도 오우무아무아의 정체는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 여러 천문학 연구기관들이 데이터 분석을 지속하고 있지만, 워낙 빠르게 태양계를 벗어났기 때문에 후속 관측이 불가능한 상태입니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 수많은 가설을 통해 이 천체의 본질을 이해하려 하고 있습니다. 2024년 기준으로 가장 유력한 해석은 ‘비전통적 혜성 모델’입니다. 즉, 얼음이 아닌 고체 수소나 질소 결정체가 태양열에 녹으면서 꼬리 없이 가속된다는 이론입니다. 또한, 최근 제안된 모델에서는 오우무아무아가 거대한 행성에서 떨어져 나온 파편일 수도 있다고 합니다. 반면 일부 연구자들은 여전히 인공물 가능성을 배제하지 않습니다. 관측된 형태와 회전 패턴이 너무 규칙적이며, 비정상적인 가속도는 ‘태양광 추진체’ 가설과 일치한다는 점을 지적합니다. 물론 이는 아직 검증되지 않았지만, 과학적 호기심을 자극하기엔 충분한 주제입니다. 현재 유럽우주국(ESA)과 NASA는 차세대 망원경과 탐사선을 통해 제2, 제3의 성간 천체를 관측할 계획을 세우고 있습니다. 특히 ‘보리소프(2I/Borisov)’ 라는 두 번째 성간 천체가 발견되면서, 오우무아무아는 더 이상 유일한 사례가 아니게 되었습니다. 이를 통해 과학자들은 오우무아무아의 비정상적 특성이 ‘예외적 현상인지, 일반적인 성간 천체의 특성인지’를 비교 분석하고 있습니다. 결국 오우무아무아의 정체는 여전히 미스터리로 남아 있지만, 그 존재는 인류에게 우주의 광활함과 미지의 가능성을 일깨워주었습니다. 오우무아무아는 인류가 처음으로 목격한 성간 천체이자, 기존 천문학의 한계를 깨뜨린 상징적인 존재입니다. 혜성과 닮았지만 전혀 다른 특성을 지니며, 여전히 정체가 밝혀지지 않았습니다. 그러나 그 덕분에 인류는 우주를 보는 눈을 더 넓혔고, 앞으로의 성간 탐사와 우주 연구는 새로운 전환점을 맞이할 것입니다. 미스터리는 여전히 진행 중이지만, 바로 그 ‘모름’이 과학의 가장 큰 원동력 아닐까요?