[아하! 우주] 다시 거성 단계로…‘회춘하는 별’ 최초 발견

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.



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

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr