[아하! 우주] 태양의 2만 배…강력한 자기장 가진 별 발견

지구는 화성이나 금성과 비교해 매우 강력한 자기장을 가지고 있다. 그러나 지구의 자기장이 태양계에서 가장 강한 것은 아니다. 목성은 지구와 비교해서 수천 배나 강력한 자기장을 가지고 있기 때문이다. 이 자기장은 우주에서 내리쬐는 강력한 방사선을 막아주고 오로라 같은 아름다운 자연현상을 만들기도 한다.

하지만 사실 태양계에서 가장 강력한 자기장은 태양에서 관측된다. 예를 들어 흑점 현상이나 강력한 태양면 폭발 현상인 플레어는 태양 자기장과 연관이 있다고 알려졌다.

과학자들은 우리 태양만 자기장을 가지고 있는 게 아니라고 생각하고 있다. 다른 별에서도 강력한 폭발 현상이 관측된 바가 있기 때문이다. 하지만 직접 자기장을 측정하기에는 거리가 너무 멀어 얼마나 강력한 자기장이 있는지는 알기 어려웠다.

최근 나사의 찬드라 X선 망원경은 지금까지 발견된 것 가운데 가장 강력한 항성 자기장을 발견했다. 본래 자기장이 아무리 강력하더라도 멀리 떨어진 지구에서 직접 관측이 가능하지는 않다. 대신 과학자들은 아주 강력한 자기장인 경우 간접적인 방법을 통해서 자기장의 세기를 측정할 수 있다.

이번에 자기장이 관측된 별은 NGC 1624-2로 태양보다 2만 배나 강력한 자기장을 지니고 있다. 이 강력한 자기장의 존재를 관측한 비결은 바로 거대한 불의 고리 덕분이다.

태양의 표면에서는 거대한 플라스마(뜨거운 원자가 전자와 분리된 상태)의 고리인 홍염(프로미넌스)가 관측된다. 홍염의 크기는 매우 커서 지구 몇 개가 동시에 들어갈 수 있을 정도다. 하지만 태양보다 훨씬 크고 뜨거운 O형 별인 NGC 1624-2에서는 태양의 홍염이 왜소해 보일 만큼 거대한 불의 고리가 형성된다.

이를 연구한 플로리다 공대의 베로니크 페팃 교수(Florida Institute of Technology Assistant Professor Véronique Petit)는 이 별의 자기장을 따라 거대한 플라스마 고리가 수성과 금성의 공전 궤도 사이에 형성된다고 설명했다. (참고로 수성의 공전 거리는 대략 5,800만 km이며 금성의 경우 1억800만 km 정도이다) 그 온도는 섭씨 1,000만 도에 달해 온도가 낮은 태양의 홍염과는 달리 X선이 방출된다. 이 X선을 찬드라 위성이 관측한 것이다.

이 별의 항성풍은 태양풍과 비교해서 3~5배나 속도가 빠르고 밀도는 10만 배에 달한다. 이 강력한 항성풍과 태양의 2만 배에 달하는 자기장이 만나면 초고온의 불의 고리가 형성되는 것이다.

사실 이런 현상은 거대 별에서도 매우 드물게 관측된다. 과학자들은 왜 이런 현상이 소수의 거대 별에서만 일어나는지 궁금해하고 있다. 연구팀에 의하면 두 개의 별이 충돌한 것이 한 가지 가능한 가설이 될 수 있다고 한다. 앞으로 이 문제에 대한 연구가 계속될 것이다

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com