중성자별 감싼 거대 4중 고리 발견

우리 은하의 반대편에 있는 아주 먼 천체까지의 거리를 정확하게 측정하는 방법을 천문학자들이 고안했다.

이들은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 망원경과 유럽우주국(ESA) XMM-뉴턴 망원경을 사용해 ‘컴퍼스자리 X-1’라는 천체 주위에서 X선 상에 빛나는 4개의 고리를 발견했다.

컴퍼스자리 X-1은 별의 폭발로 남겨진 핵인 중성자별과 짝별을 이루는 무거운 별을 품고 있는 연속성계이다.

천문학자들이 발견한 4개의 고리는 X선 폭발로 발생한 빛의 메아리이다. 이 메아리는 천체 주변에 있는 먼지구름을 스쳐 지나가면서 발생한다.

각 고리는 해당 천체의 폭발로 방출된 X선이 서로 다른 먼지 구름에 부딪히면서 생성된 것이다. 이런 구름이 우리와 가까울수록 고리는 더 크게 나타난다.

즉 찬드라 X선 망원경이 관측한 대로 동심원을 이루는 서로 다른 크기의 고리 구조가 우리로부터 서로 다른 거리에 있는 먼지구름에 의해 만들어진 것이다.



이 고리의 물리적 크기는 이미지에 표기된 대로 a 고리는 41광년, b 고리는 49광년, c 고리는 55광년, d 고리는 52광년이다.

찬드라 망원경이 수집한 빛의 메아리와 호주 모프라 전파망원경이 수집한 전파 자료를 함께 사용해 이 구름까지의 거리를 정할 수 있었다. 이를 통해 컴퍼스자리 X-1까지의 거리가 3만 700광년인 것을 추정할 수 있었고 이는 기존 예측치 1만 3000광년보다 2배 이상 먼 거리이다. 　

이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실렸다.

사진=NASA/Chandra X-ray Observatory

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr