‘신성 폭발’…우주 밤하늘에 새 별이 뜬다

 

하늘에 갑자기 나타날 ‘새로운 별’

NASA에 따르면, 이르면 지금부터 올해 9월 사이, 우리 밤하늘에 ‘새로운 별’이 나타날 것으로 예상되고 있어요. 평생 한 번 볼까 말까 한 이 신비로운 우주 현상은 바로 ‘신성(nova)’이라는 폭발 때문입니다.

“이번 신성 폭발은 젊은 세대에게 우주에 대한 질문을 품게 하고, 직접 관측하고 데이터를 모을 수 있는 드문 기회를 줄 거예요. 아마 많은 미래의 과학자들이 이 현상을 계기로 태어날지도 모르죠.”
NASA 고다드 우주비행센터의 연구원 레베카 하운셀 박사는 이렇게 말했습니다.

이 신성은 ‘북쪽 왕관자리(Corona Borealis)’에서 나타날 것으로 보입니다. 이 별자리는 목동자리(Boötes)와 헤라클레스자리(Hercules) 사이에 위치한 곳이에요.

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신성과 초신성의 차이

여기서 잠깐, ‘신성(nova)’과 ‘초신성(supernova)’의 차이를 알고 넘어갈게요.

• 초신성은 거대한 별이 생을 마감하며 폭발하는 사건입니다. 별이 완전히 소멸하죠.
• 반면에, 신성은 이미 수명을 다한 별인 백색왜성이 주변 별로부터 물질을 흡수하면서 일으키는 일시적인 폭발이에요. 별 자체는 살아남고, 이러한 폭발이 수천 년 동안 반복될 수 있습니다.

이번에 주목받고 있는 ‘T Coronae Borealis’(일명 Blaze Star)는 바로 그런 백색왜성과 적색거성으로 구성된 이중성계입니다.

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80년에 한 번, 다시 폭발하는 ‘Blaze Star’

T Coronae Borealis는 약 3,000광년 떨어진 곳에 위치한 별 시스템이에요. 이 시스템은 죽은 백색왜성과 수명을 다해가는 적색거성으로 이루어져 있습니다.

적색거성은 내부 수소 연료를 다 써버린 별이 팽창하며 최후를 맞이하는 단계인데요, 우리 태양도 약 50억~60억 년 후엔 적색거성이 될 것으로 예상되고 있답니다.

이 두 별은 아주 가까이 공전하면서 격렬하게 상호작용을 합니다. 적색거성이 바깥층을 흘려보내면, 백색왜성이 그 물질을 흡수하게 되죠. 이 물질이 쌓이고 쌓이다 보면 백색왜성 표면에서 폭발적인 열핵반응이 일어나는데, 이게 바로 신성입니다.

이 폭발은 약 80년 주기로 반복되며, 마지막으로 일어난 건 1946년이었어요.

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1217년에도 관측된 ‘불꽃 별’

NASA 기록에 따르면, 1217년 독일 우르스베르크 수도원장인 부르카르트가 “한동안 강한 빛을 낸 희미한 별”을 기록한 것이 최초의 관측 사례였다고 해요. 이때 본 것도 바로 T Coronae Borealis였다고 합니다.

지난 폭발은 1946년에 일어났고, 많은 천문학자들이 이 별을 면밀히 관측 중입니다. 특이하게도 이 별은 폭발 직전에 1년 이상 어두워졌다가 갑자기 밝아지는 특징을 보입니다. 실제로 작년 3월부터 이 별의 밝기가 줄어들고 있기 때문에, 올해 9월 전후로 폭발이 일어날 가능성이 크다고 보고 있어요.

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북쪽 하늘에서 만나는 ‘반짝이는 신성’

이번 폭발이 일어나면, T Coronae Borealis는 평소엔 맨눈으로는 보이지 않을 만큼 희미하지만, 북극성(Polaris)처럼 눈에 띄게 밝아질 것으로 기대됩니다.

이 ‘신성’은 맨눈으로는 며칠간, 쌍안경으로는 1주일 이상 관측이 가능할 전망이에요. 그러고 나면 다시 희미해져서 다음 폭발까지는 약 80년을 기다려야 하죠.

별은 ‘목동자리’와 ‘헤라클레스자리’ 사이, 북쪽 하늘에 위치한 ‘북쪽 왕관자리(Corona Borealis)’에 나타납니다. NASA에 따르면, 북반구의 밤하늘에서 가장 밝은 두 별인 ‘아크투루스(Arcturus)’와 ‘베가(Vega)’를 찾은 뒤, 이 둘을 직선으로 연결하면 헤라클레스와 북쪽 왕관자리를 찾을 수 있어요.

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전 세계 시민 천문가들의 손에 달린 관측

NASA는 이번 현상을 놓치지 않기 위해 지상과 우주의 다양한 망원경을 활용할 예정이에요. 그리고 무엇보다도, 전 세계의 ‘시민 과학자’들이 큰 역할을 하게 될 거라고 해요.

NASA의 엘리자베스 헤이스 박사는 “SNS나 이메일을 통해 강한 신호가 나타나면 곧바로 알림이 퍼지고, 천문학 커뮤니티가 빠르게 움직일 것”이라며, 시민 천문가들의 활약을 기대하고 있다고 밝혔습니다.

이전에는 너무 멀고 희미해서 신성 폭발 전후의 과정을 명확히 파악하기 어려웠는데, 이번엔 거리가 비교적 가까워서 훨씬 정밀한 관측이 가능하다고 해요.

 

NASA

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반복 신성이 주는 과학적 가치

NASA 연구자 윌리엄 쿠크는 “T Coronae Borealis와 같은 반복 신성은 별 간의 질량 이동, 백색왜성 표면에서 일어나는 열핵반응의 메커니즘을 연구하는 데 큰 도움이 된다”라고 말했어요.

쿠크 박사 본인도 1975년에 ‘노바 시그니(Nova Cygni)’를 직접 관측했던 경험이 있다고 해요. 당시 시그니자리 하늘에서 평소 없던 별을 본 것이, 천문학에 빠지게 된 계기였다고 회상했습니다.
“나는 물리학 공부를 그리 좋아하지 않았지만, 별이 폭발했기 때문에 대학에서 물리학을 견딜 수 있었죠.”라며 농담처럼 말하기도 했어요.

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그러나 예측은 쉽지 않다

한편으로는, 반복 신성이라 하더라도 정확한 시점을 예측하기는 어렵습니다. NASA 천체물리학자 고지 무카이 박사는 “이런 신성들은 우리가 일정 패턴을 기대하면 그 패턴을 따르더니, 막상 믿으려 하면 전혀 다른 양상을 보이곤 해요. 이번에도 두고 봐야겠죠.”라고 전했습니다.

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별이 폭발하는 순간, 그 하늘을 놓치지 마세요

신성 T Coronae Borealis는 밤하늘에서 가장 반짝이는 별 중 하나가 될 것입니다. 평생에 한 번 마주할 수 있을까 말까 한 이 우주 쇼를 여러분도 직접 눈으로 관측할 수 있다면 얼마나 감격스러울까요?

망원경이 없어도 괜찮습니다. 북쪽 하늘을 올려다보며, 그 특별한 별이 나타나기를 조용히 기다려보세요. 이 순간을 놓치지 않기 위해 지금부터 밤하늘에 관심을 기울여 보는 건 어떨까요?