‘신성’ 폭발 우주쇼 온다…"일생에 단 한번" [우주로 간다]

전 세계 천문학자들이 80년 만에 한 번 일어나는 우주쇼를 준비 중이라고 우주과학매체 스페이스닷컴이 29일(현지시간) 보도했다.

곧 지구에서 약 3천 광년 떨어진 북쪽왕관자리에 있는 북쪽왕관자리 티(T Coronae Borealis, 약칭 T CrB) 별에서 오래 전에 죽은 별이 폭발하며 잠시 동안 북극성 밝기처럼 밝게 빛나는 현상이 일어날 예정이다.

새로운 별이 나타난 것 같다고 해서 ‘신성’이라는 이름이 붙여진 이 우주 현상은 사실 수명이 다한 별에서 일어나는 핵 폭발 현상이다.

신성은 별의 일생에서 노년기에 접어든 적색거성과 이미 수명이 다한 백색왜성이 쌍을 이루는 쌍성계에서 발생한다. 크기는 작지만 밀도가 매우 높은 핵만 남은 백색왜성이 핵 융합으로 팽창하는 적색거성으로부터 물질을 빨아들이다 임계점을 넘어 폭발한다.

T Crb별은 약 80년을 주기로 폭발하고 있다. 이 별의 시체는 지금으로부터 약 80년 전인 1946년에 마지막으로 밝게 타올랐고 이번에 폭발하면 향후 80년 간 다시 일어나지 않기 때문에 지구인들은 일생에 단 한 번뿐인 경험을 하는 셈이다.

일반적인 사람의 생애 주기를 고려하면 이번 폭발은 독특한 사례 연구이며, 이 신성이 마지막으로 폭발했던 80년 전에는 X-선이나 감마선 망원경 등의 관측장비가 없었기 때문에 더 특별하다.

미 펜실베이니아주 빌라노바 대학 천문학·천체물리학 교수인 에드워드 시온은 “우리는 그것이 폭발할 것이라는 것을 알고 있다”고 스페이스닷컴에 밝혔다.

이 우주쇼 관측을 위해 전 세계 망원경들이 관측을 준비 중이다. 현재 미국 항공우주국(NASA) 페르미 감마선 우주 망원경은 매일 북쪽왕관자리 티를 관찰하고 있다. 이 망원경은 신성이 폭발하자 마자 감마선이 신성의 밝기와 비슷하게 밝아지는 현상 뿐 아니라 폭발 직후 물질이 얼마나 뜨거워지는지, 폭발한 물질이 백색 왜성에서 얼마나 빨리 날아가는지를 관측하게 된다.

"보통 이 백색왜성은 다시는 볼 수 없을 정도로 오랜 시간이 걸린다"며, “어떤 모습일 지 기대된다. 여기에는 처음 보는 것들이 많이 있다”고 페르미 망원경 프로젝트 과학자 엘리자베스 헤이스는 밝혔다.

페르미 우주 망원경 외에도 제임스 웹 우주 망원경, 스위프트, 인테그랄(INTEGRAL) 감마선 우주 망원경, 미국 뉴멕시코 주의 전파망원경 관측소 ‘베리 라지 어레이’(Very Large Array)도 이번 우주 이벤트를 관찰하게 된다. 이들은 함께 처음으로 다양한 파장에서 이 신성을 포착할 예정이다. 헤이스는 "흥미로운 일이 발생하면 많은 협력이 필요하다"고 밝혔다.

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신성 폭발은 처음 며칠 동안에는 육안으로 관찰이 가능하며, 몇 개월 간은 감마선과 X선 망원경으로, 전파 망원경으로 앞으로 몇 년 동안 볼 수 있다.

이번 관측으로 신성 폭발이 시간이 지나면서 물질들이 어떻게 퍼져나가고 동반 적색 거성과 어떻게 상호 작용했는지도 관측할 수 있다. 또, 천문학자들은 폭발이 어떻게 붕괴되는지도 면밀히 관찰할 예정이다. 천문학자들은 이 사건에서 얻은 데이터가 결국 별의 작동 방식을 설명할 수 있을 것이라고 기대하고 있다.