‘오페라의 유령’ 가면 닮은 중성자별 포착

마치 뮤지컬 ‘오페라의 유령’에 등장하는 괴신사 펜텀의 가면과 소름 끼칠 정도로 비슷한 모양의 중성자별이 포착됐다고 8일(현지시간) 영국의 일간지 데일리메일이 보도했다.

보도에 따르면 이 별의 이름은 돛자리펄서(벨라펄서)로, 지름은 약 12마일(19km)이며 헬리콥터의 날개깃보다 더 빠른 초당 회전수 11회로 매우 빠르게 자전하고 있다.

이 중성자별(펄서)은 지구로부터 약 1000광년 떨어져 있으며, 약 1만년 전 폭발한 초신성 잔해에서 남은 중성자들이 결합해 생성된 것이다.

이 별은 회전 때문에 빛의 속도의 약 70%에 달하는 빠르기로 전하를 띤 하전입자를 수없이 방출하고 있다고 한다.

과학자들은 미국 항공우주국(NASA)의 주력 관측기인 찬드라 X선우주망원경을 이용해 돛자리펄서를 관측했다.

그 결과, 이 별에서 ‘약간의 흔들림’(요동)이 관측됐으며, 망원경의 각도 탓에 이 별이 마치 팬텀의 가면처럼 나타난 모습도 추가로 얻을 수 있었다.

천문학자들은 사실 이 별이 흔들린다는 점에 더 큰 관심을 두고 있다. 따라서 관측은 하전입자의 제트(방출)에 관한 형태와 움직임이 이 흔들림으로 나타난다는 것을 확인하는 데 필요하다.

만약 이들이 돛자리펄서의 흔들림을 확인한다면 그 중성자별의 제트와 관련한 최초의 자유 요동(wobble) 혹은 세차운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상)이 될 것이다.

챈들러 요동으로도 불리는 자유 요동은 이 별에 약간 왜곡이 생겨 더는 완전한 구체가 아닐 때 발생할 수 있다.

또한 이런 왜곡은 중성자의 빠른 회전과 회전 속도의 급증이 결합되는 과정으로 발생할 수 있다.

회전속도의 급증이나 일종의 ‘작은 문제들’은 이 중성자별의 지각(껍질)과 초유체핵의 상호작용 때문에 나타날 수 있다.

돛자리펄서의 자유 요동은 약 120일 주기로 다소 짧게 계산됐다. 참고로 우리 지구의 요동은 약 2만6000년의 장주기를 가진다.

한편 이번 연구 결과는 오는 10일 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다.

사진=NASA

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr