[과학을읽다]초신성 폭발 직전의 거대한 별

미 NASA, JWST 촬영 이미지 공개

'인류의 눈' 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 또 하나의 보기 드문 천문 관측 결과를 선물했다. 태양 크기 30배에 이르는 거대한 별이 죽어가면서 초신성 폭발을 일으키기 직전의 상태를 세밀하게 촬영한 것이다.

미 항공우주국(NASA)은 14일(현지 시각) JWST가 지구에서 1만5000광년 떨어진 궁수자리에 위치한 WR 124를 촬영한 이미지를 공개했다. 이 항성은 볼프-레예 (Wolf-Rayet)별 중의 하나다. 즉 온도가 극히 높고(3만~20만K) 태양보다 수만배 밝은 보기 드문 천체다. 거대한 항성들이 죽어가면서 짧은 시간 볼프-레예 단계를 거치게 되기 때문에 관찰하기가 어렵다. 1867년 프랑스 천문학자 C.볼프와 G.레예가 처음으로 이같은 종류의 별들을 발견했다.

지구에서 1만5000광년 떨어진 궁수 자리의 초신성 폭발 직전의 볼프-레예별인 WR 124. 사진출처=미 항공우주국(NASA)

JWST는 지난해 6월 본격적인 운영에 들어가기 직전 이 별을 촬영했다. 사진을 자세히 보면 WR 124는 초신성 폭발 직전에 바깥층을 벗겨내는 중이며, 이 과정에서 가스와 먼지가 발생하면서 독특한 후광이 생성된 상태다. 우리의 태양보다 약 30배 이상 무거운 거대한 별이며, 지금까지 태양 질량의 10배 이상 되는 가스와 먼지를 우주에 방출한 상태다. 천문학자들은 WR 124가 내뿜는 먼지에 큰 관심을 보이고 있다. NASA는 "먼지들이 모여 별을 형성하고 행성을 만들며 지구 생명체의 구성 요소 등을 포함한 분자들이 만들어지고 뭉치는 플랫폼 역할을 한다"면서 "이런 필수적인 역할에도 불구하고 우리는 아직 우주에 얼마나 많은 먼지들이 존재하는지 설명할 수 있는 이론조차 알지 못한다"고 설명했다.

하지만 우주 먼지 관측에 용이한 적외선 관측이 특기인 JWST가 본격적인 임무를 시작하면서 이를 활용해 우주 먼지에 대한 심층적인 분석이 가능해졌다. NASA는 "JWST 이전에는 우주 먼지를 연구하는 천문학자들도 WR 124와 같이 먼지를 만들어내는 천체에 대한 충분한 정보를 비롯해 연구할 수 있는 데이터가 없었다"면서 "이제는 (JWST를 이용해) 실시간 데이터를 연구할 수 있게 됐다"고 밝혔다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr