우주 화학과 생명 기원의 연결 고리에 대한 미해결 문제가 존재해옴
- 지금까지 성간 공간에서는 주로 원자 수가 6개 이하인 작은 황 함유 분자만 관측되어 왔음
- 황은 단백질과 효소에서 핵심적인 역할을 수행하는 원소로, 더 크고 복잡한 황 함유 분자의 존재가 예상됐으나 실제 관측으로는 확인되지 않았음
- 이로 인해 성간 화학과 혜성·운석에서 발견되는 복잡한 유기 화합물 사이에는 중요한 화학적 공백이 존재해 왔음
연구진은 성간 공간에서 최대 규모의 황 함유 고리형 분자를 규명
- 독일 막스플랑크 외계물리학(MPE) 연구진은 스페인 우주생물학센터(CAB), 스페인 국립연구위원회 소속 항공우주연구소(CSIC-INTA) 천체물리학자들과 협력해, 지금까지 우주에서 발견된 것 중 가장 큰 황 함유 분자인 2,5-사이클로헥사디엔-1-티온(C6H6s)을 규명
- 해당 분자는 총 13개의 원자로 구성된 안정적인 6각 고리 구조를 지니며, 이전에 성간 공간에서 검출된 모든 황 함유 분자보다 규모가 큼
- 분자는 은하 중심 인근, 지구로부터 약 2만7천 광년 떨어진 분자 구름 G+0.693-0.027에서 발견됨
- 연구진은 실험실에서 티오페놀(C6H5SH)에 1,000볼트 전기 방전을 가해 해당 분자를 합성하고, 자체 개발한 분광기를 이용해 C6H6S의 전파 방출 주파수를 정밀 측정
- 이렇게 얻은 고유한 ‘전파 지문’을 스페인의 IRAM 30m 및 Yebes 40m 전파망원경으로 수집된 천문 관측 데이터와 대조해 분자의 존재를 확인
연구는 성간 화학과 생명 화학을 잇는 직접적 증거를 제시
- 본 연구는 성간 공간에서 복잡한 고리형 황 함유 분자가 명확하게 검출된 첫 사례로, 우주 화학과 생명 구성 요소 사이의 연결을 이해하는 데 중요한 진전을 의미
- 연구진은 이번 발견이 성간 매질과 태양계 내 혜성·운석에서 발견되는 유기 분자 사이에 직접적인 화학적 ‘가교’를 형성한다고 설명
- MPE의 Araki 연구원은, 이번 결과가 우주 공간의 단순 화학과 생명체를 구성하는 복잡한 유기 화학 사이의 연계를 이해하는 데 핵심적인 단계라고 평가
- Lattanzi 연구원은, 별이 형성되기 이전의 젊은 분자 구름에서 이미 혜성에 존재하는 분자와 구조적으로 유사한 13원자 분자가 존재함을 확인함으로써, 생명의 화학적 토대가 별 형성 이전부터 마련됐음을 보여준다고 설명
- 이번 발견은 성간 공간에 아직 검출되지 않은 더 많은 복잡한 황 함유 분자가 존재할 가능성을 시사하며, 생명의 기본 성분이 지구 형성 이전부터 우주 깊은 곳에서 형성됐을 가능성에 대한 이해를 확장함
