[아하! 우주] ‘영겁’ 함께 할 인연…쌍둥이별 탄생
올 한해도 여러 인연의 고리들이 새로 엮이기도 하고 소멸되기도 했을 것이다. 아름다운 인연으로 인생의 동반자, 진실한 우정, 사랑스런 혈육을 만나기도 했을 것이고, 마음의 준비도 없이 겪은 여러 형태의 가슴 아픈 이별의 순간도 있었으리라. 여기 별들의 세계에서도 그러한 인연의 고리들이 존재하는 것이 아닐까.
우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 있지만 사실 두 별이 서로의 질량 중심을 공전하는 형태의 쌍성들이 매우 흔하다. 이렇게 두 개, 혹은 그 이상의 별이 서로 같이 공존하는 경우는 대개 같은 장소에서 같이 생성된 경우들이 많다. 마치 운명처럼 말이다.
최근 천문학자들은 세계에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA(tacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 지구에서 460광년 떨어진 아기 별인 L1551 NE를 관측했다. 이 원시별(protostar)은 태양질량의 0.67배 정도인 것과 태양질량의 0.13배 정도 되는 것 두 개가 서로 쌍성계 시스템을 구성하고 있다.
마치 모포로 감싼 아기처럼 이 아기별들은 가스와 먼지에 둘러싸여 있다. 가스가 뭉쳐 새로운 별이 탄생하는 만큼, 새롭게 태어나는 별의 탄생 장소는 안개 같은 짙은 가스가 둘러싸는 것이 보통이다. 따라서 지구에서 관측했을 때, 가시광선 영역에서는 그 정체를 쉽게 파악할 수 없다. 대신 서브 밀리미터 파장에서 관측할 수 있다. 이 파장의 전자기파는 먼지와 가스를 뚫고 나오기 좋기 때문이다.
천문학자 타카쿠와 시게히사(Shigehisa Takakuwa)와 그의 동료들은 ALMA를 이용한 0.9mm 파장 영역의 관측을 통해 두 원시별과 주변의 가스의 모습을 생생하게 포착했다. 그리고 이 결과를 슈퍼컴퓨터인 ATERUI를 통해 분석해서 더 선명하게 주변 모습을 포착했다. 이 이미지는 기존의 서브 밀리미터 관측 이미지보다 1.6배 해상도가 높고 6배 정도 민감도가 높은 것이라고 한다.
그 결과 두 개의 원시별은 145 AU(약 217억km) 떨어진 위치에서 서로를 공전하고 있으며, 그 주변에는 반지름 300 AU(약 450억km)에 달하는 거대한 나선 가스 소용돌이가 형성되어 있었다. 이 가스는 중력에 의해 끌어당겨져 내부에 별로 흡수되는 것으로 보인다고 한다. 아직은 형성 중인 별이지만 시간이 흐르고 나면 완전히 성장해 주변의 가스는 대부분 흡수되거나 흩어져 버릴 것이다. 그 후에는 두 개의 별이 공전하는 모습이 광학 망원경을 통해서도 관측될 수 있다.
앞으로 이 두 별은 100억 년 이상의 시간을 같이 보내게 될 가능성이 높다. 질량이 큰 별도 태양 질량보다 작은 만큼 주변의 가스를 좀 더 흡수한다 해도 100억 년 이상 흘러야 백색 왜성으로 최후를 맞이하게 될 가능성이 높다. 작은 별의 경우 적색 왜성이라는 아주 어둡고 극도로 긴 수명을 가진 별이 될 공산이 크다. 어쨌든 이 두 아기별도 인간처럼 생로병사의 모든 과정을 오랜시간 함께 거친뒤 또다시 우주라는, 자연이라는 거대한 엄마의 품속으로 다시 돌아갈 것이다.
고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
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