우주에서 가장 큰 별 중 하나, 죽음의 과정 포착

천문학자들이 우리 은하 밖의 별의 죽음을 처음으로 직접 관측하는 데 성공했다.

칠레 안드레스 벨로 대학의 천체 물리학자 케이이치 오나카(Keiichi Ohnaka)는 “우리는 우리 은하 밖의 죽어가는 별을 확대하여 촬영하는 데 처음으로 성공했다”고 말했다.

 

지구에서 무려 16만 광년 떨어진 WOH G64라는 별은 유럽 남부 천문대의 초거대 망원경 간섭계(ESO’s VLTI)의 놀라운 해상도 덕분에 이미지로 포착되었다.

새로운 관측 결과, 이 별은 초신성이 되기 직전 단계에서 가스와 먼지를 뿜어내고 있는 모습을 보여준다.

 

오나카는 “우리는 별을 둘러싸고 있는 달걀 모양의 고치를 발견했다”며 “이것은 초신성 폭발 전에 죽어가는 별에서 물질이 극적으로 방출되는 것과 관련이 있을 수 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 천문학 및 천체물리학 저널에 게재되었다.

천문학자들은 우리 은하 내의 약 20여 개의 별을 확대 촬영하여 그 특성을 밝혀냈지만, 다른 은하에 있는 수많은 별들은 너무 멀리 떨어져 있어 자세히 관측하는 것이 매우 어려웠다.

그러나 이제는 가능해졌다.

 

새로 촬영된 별 WOH G64는 우리 은하를 도는 작은 은하 중 하나인 대 마젤란 은하에 위치하고 있다.

천문학자들은 이 별을 수십 년 동안 알고 있었으며 ‘거대한 별’이라는 별명을 붙였다.

태양의 약 2000배 크기인 WOH G64는 적색 초거성으로 분류된다.

 

오나카의 팀은 오랫동안 이 거대한 별에 관심을 가져왔다.

2005년과 2007년에 칠레 아타카마 사막에 있는 ESO의 VLTI를 사용하여 별의 특징을 더 자세히 연구했으며, 그 이후로도 연구를 계속해 왔다.

그러나 별의 실제 이미지는 여전히 포착되지 않았었다.

 

 

거대한 별의 급격한 변화, 초신성 폭발 임박?

천문학자들은 거대한 별 WOH G64의 급격한 변화를 포착했다.

이 별은 우리 은하 밖에서 가장 큰 별 중 하나로, 죽음의 과정에 접어들고 있다.

연구팀은 VLTI의 2세대 장비 중 하나인 GRAVITY의 개발을 기다려야 했다.

 

이 장비를 이용해 WOH G64의 새로운 이미지를 얻은 후, 이전 관측 결과와 비교했을 때 놀라운 사실을 발견했다.

지난 10년 동안 별의 밝기가 크게 감소한 것이다.

독일 막스 플랑크 전파천문학 연구소의 게르트 바이겔트 교수는 “지난 10년 동안 별이 상당한 변화를 겪고 있어, 별의 생애를 실시간으로 목격할 수 있는 희귀한 기회를 얻었다”고 말했다.

 

WOH G64와 같은 적색 초거성은 마지막 생애 단계에서 가스와 먼지의 외층을 수천 년 동안 흘려보낸다.

영국 킬 대학의 야코 반룬 관측소장은 “이 별은 그 종류 중 가장 극단적인 별 중 하나이며, 급격한 변화는 폭발적인 종말에 더 가까워지고 있음을 시사한다”고 덧붙였다.

연구팀은 이렇게 흘러나온 물질이 별의 밝기 감소와 예상치 못한 모양의 먼지 고치에도 영향을 미쳤을 것으로 생각한다.

새로운 이미지는 고치가 늘어난 모양을 보여주는데, 이는 이전 관측과 컴퓨터 모델을 바탕으로 예상했던 모양과 다르다.

연구팀은 고치의 달걀 모양이 별의 물질 방출이나 아직 발견되지 않은 동반성의 영향 때문일 수 있다고 믿는다.

 

별이 점점 어두워짐에 따라, VLTI를 사용하더라도 근접 촬영이 점점 더 어려워지고 있다.

그러나 GRAVITY+와 같은 새로운 장비의 개발로 이러한 상황이 곧 개선될 것으로 기대된다.

오나카는 “ESO의 장비를 이용한 후속 관측은 별에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 데 중요할 것”이라고 결론지었다.