고양이 눈에 푸른 눈뭉치까지…죽어가는 별들의 몸부림

천문학자들 사이에서 여전히 ‘미지의 영역’으로 불리고 있는 ‘죽어가는 별’과 이를 둘러싼 행성상 성운의 모습이 언론을 통해 공개돼 눈길을 끌고 있다.

행성상 성운은 죽어가는 늙은 별에서 방출된 가스 성운으로, 천문학 초기 이 같은 성운을 관측했을 때 행성으로 착각했다고 하여 이 같은 이름을 갖게 됐다고 한다.

11일(현지시각) 영국 일간지 데일리메일을 통해 공개된 이들 행성상 성운의 모습은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 우주망원경을 통해 촬영한 자주색 계열과 허블우주망원경으로부터 얻은 붉은색과 녹색, 푸른색 계열의 이미지를 합친 것이다.

첫 번째 이미지는 일명 ‘고양이의 눈’(캣츠 아이)으로 널리 알려진 NGC 6543이며, 그 옆에는 ‘푸른 눈 뭉치’(블루 스노볼)로 불리는 NGC 7662의 모습이다. 또 그 아래에는 각각 NGC 7009와 NGC 6862로 불리는 행성상 성운의 모습이다.

행성상 성운은 우리 태양이 향후 수십억 년 뒤 경험할 별의 진화 과정 중 하나이기 때문에 천문학자들은 이에 주목하고 있다.

태양과 같은 별은 중심부의 수소를 모두 사용하면 수십 배에서 수백 배 크기로 팽창하는 데 이를 적색거성이라고 부른다.

이때 핵을 감싸고 있던 외층들이 떨어져 나가고 나면 중심부의 뜨거운 핵만 남는데 이는 곧 압축돼 밀도가 높은 백색왜성이 된다.

또한 뜨거운 중심에서 나오는 항성풍은 핵의 외층이 떨어져 나와 생긴 대기층 쪽으로 강하게 불어 외부로 밀어내는 데 이 같은 모습이 공개된 이미지들이다.

천문학자들은 행성상 성운의 찬드라 X선 탐사 계획을 통해 미지의 영역을 밝히려고 노력하고 있다. 이 계획은 지구로부터 약 5,000광년 이내에 있는 21개의 새로운 행성상 성운과 기존에 발견된 비슷한 거리에 있는 14개의 성운을 체계적으로 분석하는 것이다.

연구를 이끈 뉴욕 로체스터 공과대학 조엘 카스트너 교수는 “행성상 성운은 앞으로 100년 이상 동안은 천체물리학자들에게 죽어가는 별에 대한 ‘실험실’을 제공할 것”이라고 말했다.

이어 그는 “이들 성운은 별의 진화 이론에 대한 시험무대를 제공하고 우주에서 온 중원소의 기원을 밝히도록 도와 줄 것”이라고 덧붙였다.

한편 이번 연구 결과는 학술지 천문학 저널 8월호를 통해 실렸다.

사진=데일리메일 캡처

윤태희기자 th20022@seoul.co.kr