'별의 화려한 엔딩'…제임스웹망원경, 죽음 앞둔 별 관측 이미지 공개

연구진 "어쩌면 태양의 먼 미래 미리 본 것"

제임스 웹 우주망원경이 촬영한 고리성운(M57) .The University of Manchester

제임스웹 우주망원경(JWST)이 지구로부터 약 2600광년 떨어진 우주에 있는 고리성운을 관측 한 이미지가 공개됐다. 죽음을 앞둔 별들이 남긴 잔해를 관측한 것이다. 

마이크 버로우 영국 유니버시티칼리지런던 물리천문학과 교수, 알버트 지즐스트라 영국 맨체스터대 천문학과 교수 등의 공동 연구팀은 JWST가 촬영한 고리성운(M57)의 사진을 3일(현지시간) 첫 공개했다. 

지구로부터 2600광년 떨어져 있는 고리성운은 거문고자리에 위치해 있다. 여름밤 내내 은하수 서쪽에서 관측할 수 있다.  성운의 모양이 마치 가락지 같아 고리성운이라는 이름이 붙었다.

아름답게 빛나는 모습의 고리성운이지만, 이는 사실 죽음을 앞둔 별들이 마지막으로 남긴 잔해다. 촬영된 고리성운의 가운데 영역을 자세히 들여다 보면 백색왜성이 되기 바로 직전 단계인 별들이 보인다. 

백색왜성은 별 일생의 최종 단계다. 태양의 0.4~8배 이하의 질량을 가진 별들은 대체로 전 일생에 걸쳐 헬륨을 연소시키며 적색 거성이 되어 간다. 이후엔 대부분 탄소와 산소로만 이뤄진 핵만 남은 백색왜성이 된다. 백색왜성은 핵융합반응을 일으키지 못한 채 내부의 열에너지만 방출하면서 점차 식어간다. 에너지를 모두 내보내면 스스로 빛을 내지 못하는 암체가 되어 일생을 마감한다. 

고리성운의 가운데 영역을 확대한 사진. 가장 빛나는 별들이 곧 백색왜성이 되는 별이다. The University of Manchester

연구진은 고리성운이 "숨이 막힐 만큼 섬세하게 빛나는 고리, 팽창하는 기포와 복잡하고 가느다란 구름을 가진 다양한 모양과 패턴을 가졌다"라고 말했다. 고리성운의 복잡한 패턴은 여러 물리적 과정이 복합적으로 상호작용하며 나타난 결과지만 아직 그 과정이 정확히 밝혀지진 않았다. 

연구를 이끈 마이크 버로우 교수는 "우리는 별의 생애의 마지막 장을 목격하고 있다"며 "이는 태양의 먼 미래를 '미리보기'하는 것일 수도 있다"라고 말했다. 그러면서 "JWST의 관측 사진으로 이렇게 경외심을 불러일으키는 우주의 사건들을 이해할 수 있는 새로운 창을 열게 됐다"라고 밝혔다.

  

[박건희 기자 wissen@donga.com]