+ 다시 거성 단계로 ‘회춘하는 별’ 최초 발견 / 우주에 뿌리는 눈가루, 혜성의 파편

 

 

 

[아하! 우주]

다시 거성 단계로…‘회춘하는 별’ 최초 발견

입력: 2016.09.19 11:14

▲ 가오리 성운

ESA/Hubble & NASA 

 

우주에서 일어나는 대부분 과정의 시간적인 규모는 우리 인간의 수명보다 너무 길어 그 변화를 관찰하기 어렵다.

하지만 예외적으로 불과 수십 년간 별의 진화 모습을 실시간으로 보여주는 천체가 존재하는 것이 처음 확인됐다고 유럽우주국(ESA)이 13일 발표했다.

지구에서 2700광년 거리에 있는 제단자리 ‘가오리 성운’의 중심별 ‘SAO 244567’은 방출한 물질의 에너지로 빛을 뿜어내고 있다.

그런 중심별의 표면 온도는 1971년부터 2002년까지 거의 두 배로 치솟아 섭씨 4만 도 정도까지 급상승했다.

그런데 허블우주망원경(HST)을 사용한 최신 관측에서는 이 별의 표면 온도가 다시 낮아지고 있으며, 별의 팽창 역시 시작된 것으로 나타났다.

만일 이 별이 물질을 방출하기 전의 질량이 태양의 3~4배였다면 급격한 온도 상승을 설명할 수 있지만, 관측 데이터로는 이 별의 원래 질량이 태양 정도였다고 한다.

즉 이런 낮은 질량을 가진 별은 훨씬 긴 시간이 지나야 진화하는 것이 일반적이지만, 이번처럼 수십 년 단위로 온도가 급상승한 경우는 보고된 적이 없어 수수께끼라는 것이다.

영국 레스터대의 니콜 레인들 박사가 이끄는 연구팀은 HST를 사용한 최신 관측을 통해 SAO 244567과 같이 저질량 별의 온도 급상승 원인이 별의 핵 바깥에 있는 헬륨이 불타는 ‘헬륨 껍질 섬광’(helium-shell flash) 현상에 의한 것으로 생각하고 있다.

이 가설에 의하면 중심별은 팽창하면서 온도가 내려가고 별이 진화하는 과정의 전 단계로 돌아간다. 즉 바로 그런 상태가 이번 관측으로 확인된 셈이다.

▲ SAO 244567의 온도 및 크기 변화. 우측 막대는 시간 경과(약 1만 2000년 전부터 500년 후까지),

왼쪽 곡선은 표면 온도, 오른쪽 곡선은 별의 크기(태양 대비 배율)를 나타낸다. ESA/Hubble & NASA

 

이에 대해 레인들 박사는 “섬광에 의한 핵에너지의 방출로 소규모 고밀도인 별이 다시 거성 크기까지 확장하게 된다”면서 “이는 별이 재탄생하는 시나리오인 것”이라고 설명했다.

또한 이번 중심별은 온도 상승과 하락이 모두 관측된 최초의 사례다. 하지만 현재 별의 진화 모형으로는 SAO 244567의 행동 양상을 완전하게 설명할 수 없다고 한다.

레인들 박사는 “현재보다 정교한 계산을 수행하게 되면 별 자체나 행성상 성운의 중심별 진화에 대한 깊은 지식을 얻을 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

사진=ESA/Hubble & NASA

출처: 서울신문 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160919601011§ion=&type=daily&page=2

 

[우주를 보다] 우주에 뿌리는 눈가루, 혜성의 파편

입력: 2016.09.19 09:23

▲ (사진=나사) 

 

우주를 나는 거대한 눈덩이에서 눈덩이와 눈가루가 쏟아진다고 이야기하면 뭔가 동화 같은 이야기로 보이겠지만, 실제로 우주에서 일어나는 일이다.

더러워진 눈사람이라고 할 수 있는 혜성은 여러 가지 이유로 공전 궤도에 많은 파편을 남긴다. 혜성 자체가 보통 단단하게 결합한 눈덩이가 아닌 데다 태양 주변으로 공전하면 많은 물질이 증발해서 빈공간과 균열이 많이 생기기 때문이다.

과학자들은 이전부터 혜성에서 떨어져 나온 조각들이 있다는 사실을 알고 있었다. 작은 혜성들로 이뤄진 혜성군을 만들기 때문이다. '크로이츠 혜성군'(Kreutz Sungrazers)이라는 유명한 혜성군은 태양에 근접하는 수많은 작은 혜성 파편으로 이뤄져 있다. 이 혜성군은 태양으로 돌진해서 사라지는 선그레이저 혜성을 만든다. 만약 혜성의 궤도가 지구 궤도와 겹치면 이 파편들이 주기적으로 지구에 떨어지면서 유성우를 만들기도 한다.

하지만 실제로 혜성에서 파편들이 떨어지는 모습을 포착하는 일은 매우 어려웠다. 혜성이 대부분 작은 데다 아주 가끔 발생하는 일이기 때문이다.

하지만 천문학자들은 2015년 12월 Pan-STARRS 망원경이 혜성 332P/Ikeya-Murakami(이케야 무라카미)에서 그 모습을 포착하는 데 성공했다. 이후 허블 우주 망원경은 수일에 걸쳐 이 파편들이 수천㎞에 걸쳐 이동하는 모습을 사진으로 담았다.

332P 혜성은 대략 지름 500m 정도의 소형 혜성으로 여기서 떨어져 나온 파편은 대략 25개 이상으로 보인다. 가장 큰 것은 지름이 60m 수준이지만, 대개의 파편은 작은 것이며 주변에는 마치 눈가루를 뿌려 놓은 것 같은 모습을 볼 수 있다. 참고로 이 혜성의 위치는 태양에서 2억4000만㎞로 화성 궤도에 근접해 있다.

이를 연구한 캘리포니아 대학의 데이비드 제윗(David Jewitt)에 의하면 혜성이 잃은 질량은 4% 수준이라고 한다. 많은 양이 아닌 것 같지만, 매번 태양에 근접할 때마다 이 정도 질량을 잃을 경우 6년 주기 혜성이라 150년 정도면 사라지게 된다. 혜성 자체는 태양계 초기에 형성되어 우연한 기회에 태양 근처 궤도를 돌게 된 것으로 나이가 45억년 정도일 가능성이 크다는 점을 생각하면 짧은 최후인 셈이다.

혜성은 태양계 초기 지구에 큰 영향을 미쳤다고 생각되고 있다. 그리고 그 자체로 태양계의 역사를 담은 타임캡슐로 과학적 가치도 높다. 하지만 역시 우리에게 혜성 하면 그 아름다운 모습이 가장 먼저 다가올 것이다. 우주에 뿌려진 혜성의 파편 역시 맨눈으로는 볼 수 없지만, 허블 우주 망원경 덕분에 볼 수 있는 혜성의 또 다른 아름다운 모습이다.

 

출처: 서울신문 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160919601005§ion=&type=daily&page=2