'이 별'의 시간은 거꾸로 간다..점점 젊어지는 별?

인간 세상에는 외모로 판단한 나이가 실제 나이와 반드시 일치하지 않는 경우들이 있다. 그런데 흥미롭게도 천문학에서도 이런 사례들이 존재한다. 즉, 실제보다 더 나이 들어 보이거나 젊어 보이는 별이 있다.

지구에서 1만2000광년 떨어진 위치에 존재하는 IRAS 19312+1950(사진에서 흰색 화살표)는 2000년쯤 발견되었는데, 처음 발견한 과학자들은 이 별의 특징을 근거로 나이가 많이 든 늙은 별로 판단했다.

이 별의 질량은 태양의 10배, 밝기는 2만 배 수준으로 먼 거리에서도 관측이 가능할 만큼 밝다. 이런 무거운 별은 나이가 든 후 중심부에서 핵융합 반응을 통해 무거운 원소들을 많이 만들 수 있다. 중심부의 수소가 고갈되면 수소 핵융합 대신, 헬륨이나 그보다 더 무거운 원소를 이용한 핵융합 반응을 하기 때문이다. 반면 갓 태어난 별은 주로 수소와 헬륨으로만 구성되어 있다. 과학자들은 이 별에서 산화 실리콘(SiO) 및 수산기(OH)의 파장을 검출하고 이 별이 나이가 꽤 들어 이제 곧 최후를 맞이할 것으로 생각했다.

사진=NASA

하지만 최근 나사 고다드 우주 비행 센터의 마틴 코디너(Martin Cordiner)와 그의 동료들은 나사의 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경을 이용해서 이 별을 다시 관측해 사실은 이 별이 나이가 어린 아기별이라고 주장했다. 이들이 이렇게 판단을 한 근거는 크게 두 가지다. 우선 IRAS 19312+1950 이 점점 밝아지고 있다. 이 별은 주변에서 물질을 흡수하고 근처에 있던 가스 성운의 얼음 입자를 밀치면서 더 밝아지고 있는데, 이는 성장 중인 아기별에서 쉽게 볼 수 있는 특징이다.

더 결정적인 증거는 초속 90km로 나오는 제트(jet)의 존재다. 새로 태어난 아기별은 양 축으로 가스를 분출하는 데(이를 제트라고 부른다), 이는 나이가 든 별에서는 볼 수 없는 현상이다. 이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 합리적인 결론은 이 별이 지금 성장 중인 아기별이라는 것이다. 하지만 별을 구성하는 물질이 매우 나이가 든 별의 잔해에서 나온 가스여서 최초 나이 추정이 잘못된 것으로 보인다. 이 주장이 옳다면 늙어 보이는 아기별인 셈이다.

별의 나이 추정은 단순히 흥미로운 이야기가 아니라 별의 진화를 이해하는 데 중요하기 때문에 학문적으로 큰 가치가 있다. 이번 연구 결과는 별의 나이 추정이 생각보다 복잡하다는 사실을 밝혔다. 앞으로 정확한 연령 추정과 별의 진화를 알기 위한 연구가 계속될 것이다.

고든 정 통신원jjy0501@naver.com