한일 연구진, 1900광년 떨어져 늙어 사라져 가는 별 관측

한국과 일본 공동연구팀이 늙어 사멸 단계에 들어선 별의 모습을 관측하는 데 성공했다. 별 주변의 물리적 환경과 물질 방출, 나아가 별의 마지막 진화과정을 연구하는 중요한 단서로 활용될 전망이다.

한국천문연구원은 한일 공동 우주전파관측망(KaVA)을 이용해 '만기형 별(WX Psc)'의 바깥부분에 있는 물질인 일산화규소에서 발생하는 강한 전파인 메이저(MASER)선을 관측했다고 31일 밝혔다.

별의 마지막 진화 단계인 만기형 별은 사멸 단계에 접어들면 별 바깥부분이 발달하는 데, 이곳에서 형성된 일산화규소, 물, 수산화기 분자들이 메이저선(레이저)을 방출한다. 메이저를 관측하면 별 주변의 물리적 환경과 물질방출에 대한 중요한 단서를 얻을 수 있고, 그에 따른 별의 마지막 진화과정도 파악할 수 있다.

관측에 성공한 만기형 별(WX Psc)은 지구에서 1900광년 떨어진 물고기자리에 있는 별로, 일산화규소, 물, 수산화기 등 세 분자의 메이저선을 함께 내는 대표적인 천체이다.

관측 결과, 중심별 주위에서 발생하는 일산화규소의 두 메이저선은 전형적인 링 모양을 띠며 서로 발생영역이 많이 겹쳐 있는 것으로 나타났다. 이런 관측 결과는 두 일산화규소 메이저가 물리적으로 서로 밀접하게 연관돼 있다는 기존 학설을 뒷받침하는 것이다.

양국 연구팀은 앞으로 15∼20개 만기형 별을 선정해 수 년에 걸친 메이저 모니터링 관측을 통해 질량방출 과정 등 별의 마지막 진화 과정을 연구할 계획이다.

조세형 천문연 연구위원은 "KaVA는 높은 공간 분해능을 제공하는 일본의 VERA와 짧은 기선으로 플럭스(단위시간당 특정 물리량이 수송되는 비율) 손실을 줄일 수 있는 한국 KVN을 조합해 다른 관측 결과보다 자세하고 정확한 메이저의 공간분포를 제공했다"면서 "한일 공동 우주전파관측망의 세계적 성능을 입증한 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 미국 천체물리학저널(4월 25일자)에 실렸으며, 조세형 천문연 연구위원과 이마이 히로시 일본 가고시마대 교수 등이 한일 천문학자들이 공동 진행했다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr