(Credit: University of Manchester)
태양과 비슷한 평범한 별은 마지막에 행성상 성운으로 자신의 최후를 알립니다. 행성상 성운은 매우 아름다운 모습인 경우가 많아 과학자는 물론 아마추어 천문인들의 주요 관측 대상 중 하나입니다. 행성상 성운 가운데서는 매우 다양한 모습을 지닌 것들이 많은데 개미 성운 (Ant Nebula) 역시 그 중 하나입니다. 이 성운은 개미처럼 생긴 외형 때문에 이런 이름을 가지고 있는데, 이름과 함께 보면 확실히 개미 머리, 허리, 배, 그리고 다리의 모습이 보이는 것 같습니다.
그런데 최근 국제 천문학자팀은 개미 성운에서 매우 특수한 레이저 방출을 감지했습니다. 레이저는 보통 인공적인 광선이라고 생각되지만, 실제로는 자연적으로도 발생할 수 있습니다. 이와 같은 사실은 1920년대 행성상 성운을 연구했던 천문학자 도날드 멘젤(Donald Menzel)에 의해 예언되었던 바 있습니다. 당시에도 이론적으로 특별한 상황에서 행성상 성운에서 특정 파장의 빛이 증폭되어 나타날 수 있음을 알았던 것입니다.
이번 연구에서는 유럽 우주국(ESA)의 허셜 우주 망원경이 개미 성운에서 hydrogen recombination laser emission이라는 매우 드문 에너지 방출을 확인했습니다. 성운 내에는 가스가 많아 안쪽에서 무슨 일이 발생하는지 알기 어렵지만, 이를 설명할 가장 좋은 가설은 성운 내 죽은 별의 잔해인 백색왜성 주변에 가스 디스크가 형성되어 있다는 것입니다.
이 디스크의 가스 밀도는 성운의 다른 부위에 비해 수천배에 달합니다. 그리고 아마도 이런 독특한 형태를 유지할 수 있는 이유는 보이지 않는 동반성이 있기 때문으로 풀이됩니다. 다만 이번 연구에서 실제로 동반성을 찾지는 못했습니다. 이 부분은 후속 연구가 더 필요할 것 같습니다.
아무튼 레이저를 쏘는 개미 성운이라는 사실 자체가 우주에 별별 성운이 다 있다는 사실을 보여주는 것 같아 흥미롭습니다.
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