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2013년 3월 8일 금요일

우주 이야기 145 - 우주에서 가장 나이가 많은 별



 지구에서 190.1 광년 정도 떨어진 HD 140283 은 사실 이름만큼이나 지금까지 천문학자들의 주목을 받지 못했던 별입니다. 그런데 최근에 들어와서 이 별이 주목을 받게 된 것이 그 추정 나이가 매우 오래되어 사실상 빅뱅 그 자체 만큼이나 오래된 별이라는 연구 결과가 나왔기 때문입니다. 지난 2003 년에서 2011 년 사이 허블 우주 망원경을 이용해 이 별을 관측한 펜실베니아 주립 대학 (Pennsylvania State University) 의 하워드 본드 (Howard E. Bond ) 를 비롯한 연구자들은 이 극도로 금속이 부족한 준거성 (metal poor subgiant start) 이 빅뱅의 직후에 생성되었다고 생각하고 있습니다. 


 이들이 The Astrophysical Journal 에 보고한 내용에 의하면 매우 곤란하게도 이 별의 가능한 추정 나이는 14.46 ± 0.8 Billion year, 즉 144.6 억년에서 플러스 마이너스로 8 억년 정도 입니다. 다행히 (?) 가장 낮은 값은 WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) 의 137.7 ± 0.6 억년의 범위 안에 들어가지만, 만약 이 별의 나이가 WMAP 에 의해 측정된 우주 나이보다 많다면 현재 빅뱅 우주 이론이 심각한 도전을 받을 수 밖에 없습니다. 빅뱅 보다 더 오래된 별이라는 건 말이 안되니 말이죠. 연구자들은 그보다는 이 별이 빅뱅 거의 직후 (라곤 해도 수억년 정도는 되었을 것) 생겨났다고 믿고 있습니다. 즉 우리는 우주의 초기에 생성된 별을 태양계 근처에서 찾아낸 셈입니다. 




(지금까지 알려진 가장 오래된 별인 HD 140283  This is a Digitized Sky Survey image of the oldest star with a well-determined age in our galaxy. The aging star, cataloged as HD 140283, lies 190.1 light-years away. Hubble Space Telescope was used to narrow the measurement uncertainty on the star's distance, and this helped refine the calculation of a more precise age of 14.5 billion years (plus or minus 800 million years).
 The star is rapidly passing through our local stellar neighborhood. The star's orbit carries it through the plane of our galaxy from the galactic halo that has a population of ancient stars. The Anglo-Australian Observatory (AAO) UK Schmidt telescope photographed the star in blue light. Credit: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO ) 


 이 별의 정확한 나이는 한동안 논란거리였습니다. 이름은 별로 중요하지 않은 것 같지만 사실 측정값의 범위에 따라서 현재의 빅뱅 우주론을 뒤집을 수도 있기 때문이죠. 이번 펜실베니아 대학 팀의 연구 결과는 일단 WMAP 으로 측정한 우주 나이에 어느 정도 포함될 수 있는 범위입니다. 


 태양계에서 생각보다 얼마 떨어지지 않은 곳에 이런 오래된 별이 존재한다는 사실이 놀랍기는 하지만 대개 이런 므두셀라 (Methuselah : 성경에 나오는 인물로 가장 오래산 인간이자 노아의 할아버지) 별 들은 현재 위치가 본래 이 별이 생성된 위치는 아닙니다. 모든 별들이 계속 이동중에 있으며 우리 태양 역시 태양 주위를 도는 여러 행성과 천체들을 데리고 우주를 방랑하고 있습니다. 


 특히 HD 140283 은 아주 빠른 고유 운동 (Proper motion) 을 가진 별로 알려져 있는데 태양을 기준으로 시속 80 만 마일이라는 엄청난 속도로 이동하고 있습니다. 지구에서 관측하면 그 고유 운동 속도는 0.13 milliarcseconds/hr 라는 매우 빠른 속도로 이동하고 있어서 허블 우주 망원경으로도 관측에 애를 먹을 수 밖에 없었다고 합니다. 


 천문학자들은 HD 140283 이 아마도 나이 만큼이나 복잡한 역사를 가지고 있다고 생각하고 있습니다. 이 별은 아마도 다른 원시적인 왜소 은하에서 발생한 후 이 은하가 현재의 우리 은하계에 흡수되면서 우리 은하의 일원이 되었으며 이후 우리 은하계를 떠돌아 다니다가 우연히 태양계에 비교적 가까운 위치인 190 광년 거리를 지나치면서 우리에게 여러가지 사실을 알려주는 셈입니다. 



 참고 






Journal Reference:

  1. Howard E. Bond, Edmund P. Nelan, Don A. VandenBerg, Gail H. Schaefer, Dianne Harmer. HD 140283: A STAR IN THE SOLAR NEIGHBORHOOD THAT FORMED SHORTLY AFTER THE BIG BANG. The Astrophysical Journal, 2013; 765 (1): L12 DOI: 10.1088/2041-8205/765/1/L12

  

댓글 2개:

  1. 처음 들어오게 된 블로그인데 흥미로운 글들이 많아서 보물섬을 발견한 기분이네요. 자주 들르겠습니다.^^
    그리고 이 흥미로운 별 이야기는 구글 플러스로 공유 할게요~!

    그런데 댓글 달 때 보안문자 꼭 없어도 되지 않을까요? 보안문자가 불편해서 댓글 달기가 힘들어요. 걍 제안이예요~~^^

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    1. 아 그런가요. 스팸 문자가 너무 많아서 그런 것 이니 양해해 주십시요 ㅠㅠ

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