우주 이야기 389 - 우리 은하의 고대별을 본 허블 우주 망원경

(Ground-based view of the Milky Way’s central bulge, seen in the direction of the constellation Sagittarius. Giant dust clouds block most of the starlight coming from the galactic center. Hubble however, peered through a region (marked by the arrow) called the Sagittarius Window, which offers a keyhole view into the galaxy’s hub.

Credits: A. Fujii)

(Small section of Hubble's view of the dense collection of stars crammed together in the galactic bulge. The region surveyed is part of the Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS) field and is located 26,000 light-years away.

Credits: NASA/ESA/STScI/SWEEPS Science Team)

 천문학자들은 허블 우주 망원경을 이용해서 멀리 떨어진 은하는 물론 우리 은하 안에 보기 어려운 별들도 같이 관측했습니다. 그중에서 우리 은하 중심은 역설적으로 별이 많아서 관측이 쉽지 않은 장소 가운데 하나입니다. 

 별이 너무 많기 때문에 다른 별과 분리해서 관측이 어려운 것은 물론 지구에서 수만 광년 떨어져 있어 사실 별 하나 하나를 관측하기에는 좋지 않은 조건이기 때문입니다. 그러나 그런 어려움을 겪으면서도 관측은 쉬지 않고 계속되고 있습니다.  

 최근 우주 망원경 연구소의 아날리사 칼라미다 (Annalisa Calamida of the Space Telescope Science Institute (STScI))와 그의 동료들은 은하 중심의 벌지(Bulge) 부위에서 고대 별의 잔해를 발견했습니다. 쉽게 말해 백색 왜성을 발견한 것인데, 먼 거리와 주변의 밝은 별의 존재를 감안하면 쉽지 않은 일이었습니다. 

 백색왜성은 태양 같은 별이 타고 남은 잔해입니다. 질량은 작은 별과 비슷하지만, 크기는 지구보다 약간 더 큰 정도라 망원경으로는 매우 희미하게 보일 뿐입니다. 한 가지 다행인 일은 그래도 백색왜성이 수축하면서 본래 별이 가지고 있었던 열을 보존하고 있어 표면이 빛난다는 것입니다. 희미하긴 하지만 이 빛을 관측하는 일은 불가능하지 않습니다. 

 연구팀은 허블 우주 망원경을 이용해서 은하계 중심부에 수천 개의 별이 몰려 있는지점을 선택해서 집중관측했습니다. 그 결과 여기서 70개의 밝은 백색왜성을 발견하는 데 성공했습니다. 

(허블 망원경으로 찾아낸 백색왜성 70개 중 4개의 표본. 가운데 있는 작고 푸른 별. Hubble uncovered extremely faint and hot white dwarfs. This is a sample of 4 out of the 70 brightest white dwarfs spied by Hubble in the Milky Way's bulge. Astronomers picked them out based on their faintness, blue-white color, and motion relative to our sun.

Credits: NASA/ESA/STScI/SWEEPS Science Team) 

 연구팀은 이 백색왜성들이 빙산에 일각에 불과하다고 생각하고 있습니다. 사실 허블망원경이 찍은 사진 (위에서 2번째 사진) 안에는 아마도 10만 개의 백색왜성이 존재할 것으로 추산하고 있기 때문입니다. 

 우리 은하의 나이는 매우 많습니다. 우주의 초창기에 형성된 은하인 만큼 이미 태양 같은 별들이 무수히 많이 백색왜성으로 변한 역사가 있을 것입니다. 지금 지구에서 보면 수많은 백색왜성 가운데 하나지만, 어쩌면 이들 가운데도 생명체가 살았던 행성이 있었을지 모른다고 생각하면 흥미롭습니다. 언젠가 태양도 이런 백색 왜성 가운데 하나가 되겠죠.       

 참고 

http://www.nasa.gov/feature/goddard/hubble-uncovers-the-fading-cinders-of-some-of-our-galaxy-s-earliest-homesteaders