역사에 최초로 기록된 ‘초신성 폭발’이 남긴 흔적 RCW 86 포착 [우주를 보다]

서기 185년 중국 천문학자들은 남문(南門:켄타우루스자리 알파별을 포함하는 별자리)에서 새로운 별의 출현을 기록했다. 하늘의 그 부분은 현대 별자리표에서 알파와 베타 센타우리에 해당한다. 이 새로운 별은 몇 달 동안 육안으로 볼 수 있었으며, 현재 기록된 최초의 초신성 'SN 185'로 여겨진다. 중국의 후한서(後漢書)에는 이 ‘객성'(客星)이 관찰된 기록이 있는데, 당시 8개월 동안 밤하늘에서 관측되었다고 적고 있다.

‘후한서’ 권 12에 기록된 내용은 다음과 같다.

'중평(中平) 2년 10월 계해(癸亥)일(서기 185년 12월 7일), 남문(南門)의 중간에 객성이 등장했다. 크기가 대나무 자리 절반이었다. 여러 가지 색으로 밝아졌다 희미해졌다. 다음해 6월에 이르러 사라졌다.'

별이 빛나는 배경을 담은 이 심우주 사진에는 SN 185가 남긴 방출성운 'RCW 86'의 희미한 윤곽이 드러나고 있다. 칠레 세로 토롤로 범미주 천문대(CTIO) 광시야 암흑 에너지 카메라로 포착한 이 이미지는 여전히 팽창하는 충격파에 의해 이온화된 너덜너덜한 가스 껍질의 전체 범위를 보여준다.

이 이미지는 RCW 86에 철 원소가 풍부하고 잔해 내에 중성자별 또는 펄서가 없음을 나타내며, 원래의 초신성은 유형 Ia임을 시사한다. 무거운 별의 핵 붕괴 초신성 폭발과 달리 Ia형 초신성은 쌍성계의 동반자로부터 물질을 축적하는 백색왜성이 열핵 폭발을 하는 유형이다.

미 항공우주국(NASA) 스피츠 우주망원경과 광역 적외선 측량 탐사선(WISE)의 적외선 관측 결과, 초신성의 발생과정 및 폭발 잔해가 궁극적으로 멀리 확산되는 원인에 대하여 알게 되었다. 연구 결과에 의하면, 별 모양의 폭발은 속이 빈 공동(cavity)에서 발생하여, 별에 의해 방출된 물질이 다른 방법에 의한 것보다 훨씬 더 빠르고 멀리 여행할 수 있게 된다.

RCW 86 초신성 잔해는 우리은하 평면 근처에 있으며 거리는 약 8000광년 떨어져 있고, 너비는 100광년에 이른다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com