우주에는 극도로 밝고 뜨거운 별인 울프 레이예(Wolf-Rayet) 별이 존재합니다. 이런 별이 탄생하는 이유에 대해서는 강력한 항성풍에 의해 표면의 수소층이 날아가고 그 아래 있는 뜨거운 내부층이 드러났다는 설명이 가장 그럴듯하게 받아들여지고 있습니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/100094428989 참조)
이 별들은 표면에서 아주 강력한 항성풍이 불고 있으며 표면 온도도 2.5만에서 5만K에 달하는 극단적으로 뜨거운 별들입니다. 질량 역시 태양의 수십배에서 100배 이상으로 아주 무겁습니다. 따라서 우주에서 가장 큰 별들 가운데 이런 울프 레이예 별들이 존재하죠. 하지만 실제로는 울프 레이예 별의 수수께끼는 완전히 풀린 것이 아닙니다. 왜 이런 별이 탄생하는지는 아직도 미스터리입니다.
그런데 나사의 허블 우주 망원경이 이 울프 레이예 별의 비밀을 알아낼 수 있는 결정적인 증거를 발견했습니다. Nasty 1이라고 명명된 이 울프 레이예 별은 지구에서 3000 광년 떨어진 성운 안에 존재합니다. 나사의 허블 우주 망원경은 대략 2조 마일 (3.2조 km) 지름의 거대한 디스크를 이 별 주변에서 발견했는데, 다른 별에서는 보기 어려운 독특한 특징이 있다는 사실을 알아냈습니다.
즉 이 별에서 나오는 강력한 항성풍의 가스가 마치 팬케이크 같은 모양으로 납작하게 눌려 있었던 것입니다. 만약 표면에서 나오는 항성풍이 아무 방해도 받지 않고 뿜어져 나간다면 거대한 공이나 혹은 용골자리 에타별 같은 거대한 거품 모양이 되어야 합니다. 하지만 뭔가 중력을 행사하는 천체가 있다면 이 모양은 변할 수 있습니다.
이를 연구한 캘리포니아 대학의 존 마우어한(Jon Mauerhan of the University of California, Berkeley)은 이 울프 레이예 별이 동반성을 가지고 있다는 증거라고 설명했습니다. 보통 거대한 별들은 70% 정도 동반성을 가지고 시작하는 것으로 생각되고 있습니다.
연구자들이 생각하는 시나리오는 이렇습니다. 동반성 가운데 질량이 큰 쪽은 먼저 울프 레이예별이 되어 표면의 수소 가스를 분출하기 시작합니다. 그러면 표면의 수소층은 사라지고 그 안쪽의 헬륨층이 드러나면서 뜨거운 표면을 지닌 울프 레이예 별이 됩니다. 이 과정은 아직 부풀어오르지 않아서 비교적 밀도가 높은 동반성에 물질을 전달하는 경로가 됩니다. 동시에 이 동반성은 가스를 끌어당겨 독특한 디스크 모양을 만듭니다.
(울프 레이예 별과 그 동반성, 그리고 주변의 팬케이크 모양의 디스크를 그린 개념도. Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have uncovered surprising new clues about a hefty, rapidly aging star whose behavior has never been seen before in our Milky Way galaxy. Astronomers have nicknamed it 'Nasty 1,' a play on its catalog name of NaSt1. Credit: NASA/Hubble)
연구자들은 허블 우주 망원경과 찬드라 X 선 망원경 그리고 칠레의 마젤란 망원경 같은 지상의 망원경을 동원해서 이와 같은 메카니즘을 발견해 저널 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society에 발표했습니다.
이 연구에 의하면 지금도 Nasty 1에서는 강력한 항성풍이 시속 22,000 마일의 빠른 속도로 뿜어져 나오고 있습니다. 하지만 이 속도는 사실 다른 울프 레이예 별보다 느린 것으로써 동반성의 상호 작용에 의한 것으로 여겨집니다.
미래에는 이 별은 결국 초신성 폭발로 사라지게 되고 동반성 역시 가스를 흡수해 거대해진 후 비슷한 운명을 겪게 될 것입니다. 하지만 그 전에 수백만년 동안 이 둘은 거대한 중력의 춤을 추면서 주변으로 거대한 디스크 모양의 가스를 뿜어낼 것입니다. 인간의 척도로는 상상하기 어려운 우주의 춤인 셈이죠.
참고
댓글
댓글 쓰기