1900광년 떨어진 별의 죽음 포착하다

한일 공동연구팀, 우주전파관측망으로 관찰해

▲만기형별(WX Psc) 주변에서 발생하는 v=1(청색)과 v=2(적색), J=1-0 SiO 메이저에 대한 KaVA 관측 영상(2012년 4월 관측).[사진제공=천문연]

[아시아경제 정종오 기자] 별도 태어나고 죽음을 맞는다. 한일 공동연구팀이 우주전파관측망을 통해 이 같은 별의 죽음에 대한 모습을 포착하는데 성공했다.

태양 질량의 1~8배 질량을 가진 별이 늙어서 사멸단계로 접어들면 별 바깥부분의 물질을 서서히 우주로 날려버린다. 한일 공동 우주전파관측망이 이 부분의 고정밀 관측에 성공해 별의 마지막 진화 과정에 대한 구체적 증거를 찾았다.

한국천문연구원(원장 한인우)은 한일 공동 우주전파관측망인 KaVA를 이용해 만기형별 'WX Psc' 주변에서 발생하는 일산화규소(SiO) 분자가 내는 메이저의 고정밀 영상관측에 성공했다고 31일 발표했다.

별의 마지막 진화 단계인 만기형별(late-type star)은 주변 외피층이 발달해 이곳에서 형성된 일산화규소(SiO), 물(H2O), 수산화기(OH) 분자들로부터 강한 전파인 메이저(MASER, microwave ampliation by stimulated emission of radiation)선을 방출한다.

이번에 관측한 만기형별 'WX Psc'는 지구에서 약 1900광년 떨어진 물고기자리에 위치한 별이다. 일산화규소(SiO), 물(H2O), 수산화기(OH) 세 분자의 메이저선을 함께 내는 대표적 천체이다. 메이저를 관측하면 별 주변의 물리적 환경과 물질 방출에 대한 중요한 단서를 얻을 수 있다. 별의 마지막 진화 과정을 연구할 수 있다. 이중 7mm 파장대의 일산화규소 메이저선은 많은 관측과 활발한 이론 연구가 진행 중인 분야다.

이번 관측에 활용된 KaVA(KVN and VERA Array)는 한일 공동의 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometer) 관측망이다. 한국우주전파관측망(KVN)이 구성하는 짧은 기선들은 이전의 다른 전파간섭계 관측에서 놓친 메이저의 확장구조를 검출해 보다 풍부하고 자세한 메이저 구조와 공간분포를 보여줬다.

연구결과는 미국천체물리학저널(The Astrophysical Journal of American Astronomical Society) 4월25일자(논문명: SiO Masers around WX Psc Mapped with the KVN and VERA Array(KaVA)에 실렸다.

이번 연구그룹을 이끌고 있는 조세형 한국천문연구원 연구위원은 "KaVA는 높은 공간 분해능을 제공하는 일본 VERA의 긴 기선과 플럭스(flux) 손실을 줄이는 짧은 한국의 KVN 기선이 조합해 타 관측결과 보다 자세하고 정확한 메이저의 공간분포를 제공했다"고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr