+ 허블우주망원경이 포착한 ‘우주의 산호초 / 보리소프 혜성, 태양계 돌아나갈때…물 증발

 

 

 

[우주를 보다] 발사 30주년…

허블우주망원경이 포착한 ‘우주의 산호초

입력 : 2020.04.28

▲ NGC 2014(오른쪽)와 NGC 2020(사진 왼쪽)의 모습.

지난 1990년 4월 24일(현지시간) 우주의 심연을 들여다 보고 싶은 인류의 꿈을 담은 우주망원경 한 대가 미 항공우주국(NASA)의 디스커버리호에 실려 힘차게 날아올랐다. 지난 24일 부로 발사 30주년을 맞은 ‘허블우주망원경’(Hubble Space Telescope)이다.

최근 NASA는 발사 30주년을 자축하며 수많은 별들이 태어나는 아름다운 성운인 NGC 2014(사진 오른쪽)와 이웃한 NGC 2020(사진 왼쪽)의 사진을 공개했다. 별들의 요람인 두 성운은 이웃 은하 가운데 가장 가까운 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)의 일부로 지구와의 거리는 무려 16만 3000광년이다.

허블우주망원경이 가시광으로 촬영한 NGC 2014와 NGC 2020은 적색과 청색으로 확연히 구분되는데 이는 주변 가스의 화학적 조성이 다르기 때문이다. 이중 수많은 별들이 탄생하는 NGC 2014는 그 모양 때문에 '우주의 산호초'(Cosmic Reef)라는 별칭이 있다. 이에반해 NGC 2020의 중심에는 우리 태양보다 20만 배나 밝은 ‘울프-레이에별’(Wolf-Rayet Star)이 존재해 청색을 발산한다. 울프-레이에별은 우리 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다.

 

30년 째 지상 569㎞ 높이에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있는 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다.

허블우주망원경은 30년의 세월동안 140만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 통해 천문학자들은 1만 7000건 이상의 논문을 발표했다. 그간 몇 번의 수리 과정을 거치는 우여곡절을 겪었지만 허블우주망원경은 지상 천체망원경보다 10~30배의 해상도를 가진 사진을 지금도 충실히 전송해오고 있다.

[서울신문 나우뉴스] 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20200428601010&section=&type=daily&page=

보리소프, 태양계 지나가며 올림픽 수영장 92개 분량 물 잃어

송고시간2020-04-28

엄남석 기자

스위프트 위성으로 수산기 자외선 측정…절정 때 초당 30ℓ 증발

허블 우주망원경으로 포착한 보리소프 혜성

[NASA, ESA and J. DePasquale (STScI) 제공/ 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 혜성은 먼지와 가스가 뒤섞인 얼음덩어리로 '지저분한 눈덩이'(dirty snowball)로도 불린다. 태양에 가까이 다가가면 이 얼음 물질이 태양 빛에 녹아 증발한다.

지난해 말 태양계를 찾아온 외계 혜성 '보리소프'(2I/Borisov)도 올림픽 규격 수영장 92개 분량의 물을 쏟아내고 떠난 것으로 나타났다.

미국 항공우주국(NASA) 고더드 우주 비행센터에 따르면 홍콩대학 박사과정 대학원생 싱저시가 이끄는 연구팀은 신속한 반응 속도로 감마선 폭발을 관측하기 위해 띄운 '닐 게렐스 스위프트 위성'을 이용해 보리소프를 관측한 결과를 '천체물리학 저널 회보'(The Astrophysical Journal Letters)를 통해 발표했다.

연구팀은 지난 해 9월부터 올해 2월까지 총 6차례에 걸쳐 스위프트의 자외선/광학 망원경(UVOT)으로 보리소프 혜성을 관측했다.

지난해 8월 30일 아마추어 천문가에게 처음 발견된 보리소프는 태양에 3억7천만㎞가량 접근한 때부터 태양빛에 얼음이 녹아 물이 증발하기 시작했으며 연구팀은 자외선을 이용해 물 증발량의 변화를 추적했다.

보리소프 혜성에서 물이 증발하는 상상도

[NASA's Goddard Space Flight Center 제공 동영상 캡처]

태양 빛이 물(H₂O)을 분해하면 산소와 수소 원자가 하나씩 결합한 수산기(OH)가 나오는데 스위프트는 UVOT로 수산기가 방출하는 자외선을 포착해 얼마나 많은 물이 증발하는지를 파악했다. 자외선은 지구 대기권에서 대부분 흡수돼 수산기의 양을 반영한 자외선을 측정하려면 스위프트 같은 우주망원경을 활용해야 한다.

연구팀은 수산기의 양이 11월 1일부터 12월 1일 사이에 이전보다 50%가량 증가한 것을 관측했다. 12월 1일은 보리소프가 근일점 도착을 7일 앞두고 있던 시점이다.

연구팀은 보리소프 혜성이 태양계를 돌아 나가면서 절정기에 초당 30ℓ, 전체적으로는 2억3천만ℓ의 물을 잃은 것으로 추산했다. 이 물의 양이 올림픽 규격 수영장 92개를 채울 수 있는 분량이라는 것이다.

보리소프는 태양에서 멀어지면서 물의 증발이 태양계의 일반 혜성에 비해 빨리 멈춘 것으로 나타났는데, 이는 혜성 표면의 침식이나 회전율 변화, 파편화 등 다양한 원인이 있을 수 있는 것으로 지적됐다. 실제로 허블 우주망원경 등을 통한 관측에서는 보리소프의 일부가 잘려 나간 것으로 나타나기도 했다.

연구팀은 스위프트로 측정한 물 증발량을 토대로 보리소프의 최소 크기가 0.74㎞인 것으로 추산했다. 또 표면의 55% 이상에서 태양에 근접했을 때 얼음 물질을 활발하게 증발한 것으로 분석됐는데, 이는 태양계 혜성에서 관측된 것보다 적어도 10배 이상 많은 것이다.

보리소프 혜성은 태양계 혜성과 마찬가지로 태양에 근접할수록 더 많은 양의 물이 증발하고, 화학적 구성이나 성분에서도 태양계 혜성과 비슷한 측면을 갖고는 있지만 특정 혜성군에 포함하기는 어려운 것으로 지적됐다.

[NASA's Goddard Space Flight Center 제공]

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<저작권자(c) 연합뉴스, eomns@yna.co.kr>2020/04/28 16:36 송고

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