제임스 웹 우주망원경(이하 ‘웹’)이 이번에는 초신성 폭발 직전, ‘볼프-레이에’ 별을 포착했다. 가장 밝고, 가장 크고, 가장 짧게 감지되는 별을 자세하게 관측해내면서 천문학계에 새로운 실마리를 제공했다.
14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA·나사)은 지구로부터 약 1만 5000광년 떨어진 궁수자리의 항성 볼프 레이에 124를 웹이 강력한 적외선 장치로 촬영한 이미지를 공개했다.
질량이 큰 거대한 별이 진화하는 마지막 단계를 ‘초신성’이라고 한다. 보통 신성보다 1만 배 이상의 빛을 내며, 급격한 폭발을 일으킨 뒤 점차 사라진다.
대형 별 중 일부만이 초신성으로 폭발하기 직전 일시적으로 폭발하는 단계를 거치는데, 이를 ‘볼프-레이에’(Wolf-Rayet·WR)라고 부른다. 온도가 극히 높고(3만~20만K) 태양보다 수만배 밝다. 강력한 항성풍으로 외곽층이 날아가며 가스와 먼지로 된 행성상 성운을 형성한다.
짧은 시간, 일부만 일어나는 드문 볼프-레이에 별이 웹에 포착된 것이다. 앞서 허블망원경도 수십년 전 볼프-레이에 별을 포착한 바 있지만, 이번에 웹이 포착한 것만큼 상세한 내용을 담지는 못했다.
웹은 근적외선카메라(NIRcam)와 중적외선 기기(MIRI)를 통해 WR 124를 관측했다. 이 별은 태양의 30배에 달하는 질량을 갖고 있는데, 지금까지 태양 10배에 달하는 물질을 날려 보냈다. 웹이 공개한 사진은 초신성 폭발 직전에 바깥층을 벗겨내는 중이며, 이 과정에서 가스와 먼지가 발생하면서 독특한 후광이 생성된 상태다.
천문학자들은 특히 WR 124가 내뿜는 먼지가 초기 우주의 생성 과정을 밝히는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대한다. 먼지는 새롭게 형성되는 별을 보호하고 함께 모여 행성을 형성하는 데 도움을 주고, 생명체의 토대가 되는 등 우주 작동에 필수적인 요소다.
다만 현재의 먼지 형성 이론으로는 설명할 수 없을 정도로 무수히 많은 우주 먼지가 있어 여전히 많은 것들이 미스터리로 남아있었다. 하지만 웹이 이번 관측으로 보다 자세한 자료를 제공해 우주 먼지에 대한 실질적인 연구가 가능해졌다는 것이 나사의 설명이다.
나사는 “WR 124와 같은 별(대형 별)들은 천문학자들이 우주의 초기 역사에서 중요한 시기를 이해하는 데 도움을 준다”며 “이번 이미지는 격동적인 변혁의 시간을 영원히 보존하고, 오랫동안 웅크려온 우주 먼지의 신비를 밝혀낼 미래의 발견을 예고한다”고 말했다.
전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)
