허블우주망원경센터가 선정한 올해의 핼러윈 천체사진. 중심의 적색거성 ‘시더블류(CW) 레오니스’(IRC+10216)의 빛이 성간운을 뚫고 나가는 모습이 이글거리는 악마의 눈처럼 보인다. 한국천문연구원 제공
한국천문연구원(천문연) 연구원이 주도한 국제 공동연구팀이 촬영한 적색거성 ‘악마의 눈’ 사진이 허블우주망원경센터가 선정하는 올해의 핼러윈 천체사진으로 선정됐다. 천문연은 28일 “미국 항공우주국(나사)과 유럽 우주국(에사)이 공동 운영하는 허블우주망원경센터가 오는 31일 핼러윈을 맞아 올해의 천체사진으로 김효선 천문연 선임연구원이 주도한 국제 공동연구팀이 허블우주망원경으로 촬영한 적색거성 사진을 선정했다”고 밝혔다. 이 적색거성은 지구로부터 사자자리 쪽으로 약 400광년 떨어진 ‘시더블유(CW) 레오니스’(IRC+10216)이다. 사진은 적색거성의 빛이 성간운을 뚫는 모습을 포착한 것이다. 핼러윈은 축일이 따로 없는 모든 성인(핼로)을 기리는 대축일(11월1일) 전야제(이브)를 의미한다.
적색거성이 뿜어내는 강력한 항성풍은 별 주변에 두꺼운 방출물질층을 형성하는데 이 때문에 중심에 파묻힌 별 자체는 오히려 가시광선 영역에서는 보이지 않고 그 사이를 뚫고 나오는 별빛이 주변부와 상호작용하면서 신비로운 모습으로 나타난다. 사진을 보면, 별의 중심부 껍질층은 악마의 노란 눈처럼 보이고 바깥 껍질층은 악마의 눈을 둘러싼 이글거리는 연기처럼 보인다.
천문연은 “핼러윈 사진으로 선정된 것은 악마의 눈으로 묘사된 별 중심부에서 주변 물질을 뚫고 나오는 빛줄기가 마치 ‘잭오랜턴’(호박등) 안의 촛불 빛이 껍질에 뚫린 눈과 입으로 빛줄기가 새어나오는 것과 같기 때문”이라고 설명했다. 잭오랜턴은 노란 호박에 귀신 얼굴을 새기고 그 안에 초를 넣어 만드는 등이다. 적색거성은 태양 정도의 질량을 갖는 별이 진화해 ‘별의 죽음’의 문턱에서 별 내부의 물질 대부분을 외부 우주공간으로 환원하는 단계에 있는 별을 말한다. 이번에 관측한 시더블유 레오니스는 지구와 가장 가까운 적색거성 가운데 하나이다. 이번에 선정된 ‘악마의 눈’은 2011년과 2016년 허블우주망원경으로 관측한 시더블유 레오니스를 합성한 사진이다. 2016년 사진은 천문연의 김효선·이호규 선임연구원 등 한국인 천문학자가 주도한 관측제안서가 채택돼 허블우주망원경으로 촬영할 수 있었다.
허블우주망원경은 미국 항공우주국(나사)이 개발한 천문관측용 우주망원경이다. 1990년에 우주왕복선에 의해 고도 559㎞의 저궤도에 오른 뒤 다양한 천체의 사진을 촬영하고 있다. 한국천문연구원 제공
연구팀은 악마의 눈이 충혈된 듯 섬뜩하게 묘사될 수 있었던 것은 외각 껍질층의 반복되는 고리 구조와 이를 뚫고 나가는 방사형 빛줄기 때문이라고 밝혔다. 연구팀은 시더블유 레오니스 중심의 밝기가 매우 짧은 기간에 급격히 증가한 사실을 최초로 발견했다. 김효선 선임연구원은 “별 중심에서 뻗어나가는 방사형 빛줄기가 2016년 관측 시점에 지구에서 바라보는 시선 방향과 거의 나란해졌기 때문일 것”이라고 설명했다. 이에 대한 연구 논문은 올해 6월 <천체물리학저널>에 게재됐다. 이근영 기자 kylee@hani.co.kr
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