이미지 크게보기나사 캡처

약 80년 만의 우주쇼… 별의 폭발 ‘신성’ 관측 예상

지금부터 오는 9월 사이에 밤하늘에 새로운 별이 나타나는 듯한 ‘신성’(新星·노바) 현상이 관측될 전망이다.

미국 메릴랜드주 그린벨트에 있는 나사(NASA·미 항공우주국) 고다드 우주비행센터의 신현상 전문 연구원인 레베카 하운셀 박사는 성명에서 “일생에 한 번 있는 이 사건은 많은 새로운 천문학자를 탄생시킬 것이며, 젊은이들이 직접 관측하고, 스스로 질문하고, 데이터를 수집할 수 있는 우주 이벤트”라고 밝혔다. 하운셀 박사는 “(이 현상이) 차세대 과학자들에게 활력을 불어넣을 것”이라고 밝혔다.

소위 ‘신성’(노바)으로 알려진 이번 밝아짐 현상은 목동자리와 헤라클레스자리 사이에 위치한 은하수의 북부왕관자리의 T 별에서 일어날 것으로 예상된다. 신성은 백색왜성이라고 알려진 붕괴된 별이 갑작스럽고 짧게 폭발해 수십 분, 수일 동안 광도가 수백∼수만 배 정도로 올라갔다 다시 어두워지는 것을 말한다. 갑자기 밝기가 확 밝아지는 별이 나타나다 보니 과거 사람들은 새로운 별이 탄생한 것이라 생각하여 ‘새롭다’는 의미를 지닌 라틴어인 ‘노바’로 불렀고, 지금까지도 그 이름을 계속 쓰고 있다. 백색왜성은 온전한 상태로 남아 수천 년 동안 반복적인 주기로 물질을 방출하게 된다. 하운셀 박사는 “주기가 매우 짧은 반복적인 신성은 몇 차례 있지만, 반복적인 폭발을 인간이 일생에서 경험할 기회는 많지 않다”며 “또한 우리 태양계와 비교적 가까운 곳에서 폭발하는 경우는 거의 없다”고 밝혔다. 그는 “이 같은 상황을 목격하게 돼 무척이나 흥분된다”고 밝혔다.

‘블레이즈 스타’라고 불리는 북부왕관자리의 T 별은 대부분의 신성과 마찬가지로 적색거성인 주성과 백색왜성 동반성으로 구성돼 있다. 적색 거성은 수소 핵융합 반응의 부산물인 헬륨의 비중이 높다 보니 상태가 불안정해져 팽창하려는 힘이 중력으로 수축하려는 힘보다 강해진다. 이 때문에 별의 팽창이 계속돼 백색 왜성의 중력권까지 팽창을 하게 되는데, 이 때 백색 왜성이 팽창한 적색 거성의 외부 물질을 빨아들이게 된다. 이러한 물질들이 계속 축적되면 백색 왜성이 불안정상태가 되면서 수소와 핼륨 등의 핵융합이 이뤄져 핵폭발을 일으키고 이 영향으로 엄청난 에너지가 방출되는데 이 과정에서 별의 밝기가 급격하게 밝아지게 된다. 사람들이 보기에는 마치 새로운 별이 탄생한 것처럼 보이는데, 이 때문에 과거 사람들이 이 현상을 별이 탄생한다는 라틴어인 ‘노바’라고 불렀다. 일시적인 에너지의 과포화로 발생한 현상이기 때문에 일정한 시간이 흐르고 나면 백색 왜성은 안정을 되찾고 서서히 어두워져 사람들의 육안으로 볼 수 없게 된다. 이와 같은 과정은 적색 거성이 그 수명을 다하거나 백색 왜성의 질량이 충분히 증가해 중성자별이 될 때까지 계속된다. 북부왕관자리의 T 별은 지난 1946년에 같은 현상이 발생하는 등 약 80년 주기로 계속돼 왓다고 과학자들은 설명했다.

나사의 유성환경실 국장 윌리엄 쿡은 “대부분의 신성은 예고 없이 예기치 않게 발생한다”며 “그러나 북부왕관자리 T별은 우리 은하에서 반복적으로 발생하는 10개의 항성 중 하나”라고 말했다. 그는 “이 별이 지난해 3월에 어두워지기 시작했기 때문에 일부 연구자들은 지금부터 9월 사이에 폭발할 것으로 예상하고 있다”며“하지만 언제가 될 지 몇 달이 걸릴지는 불확실하다”고 말했다. 지구에서 3000광년 떨어진 곳에 위치한 이 별자리는 일반적으로 육안으로 보기에는 너무 어둡지만 신성 발생 때는 북극성과 비슷한 수준의 밝기에 도달할 것으로 예상된다.

이미지 크게보기

박준우 기자