초신성 폭발

2천만광년 거리 초신성 폭발…저녁 서쪽 하늘서 관찰 가능

(서울=연합뉴스) 신호경 기자 = 약 40년 만에 일반인도 작은 망원경이나 쌍안경 등으로 우주의 비밀을 간직한 '초신성(超新星;supernova)' 폭발 장면을 직접 관찰할 기회가 왔다.

서울대학교-경희대학교 초기우주천체연구단 공동연구팀은 약 2천만 광년 떨어진 'M101'은하에서 발생한 초신성을 포착했다고 4일 밝혔다.

초신성은 항성(별) 진화의 마지막 단계에 이른 늙은 별이 폭발하면서 많은 양의 에너지를 뿜어내는 현상을 말한다.

폭발할 때 밝기는 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 어두워진다.

사실상 죽음을 앞둔 별의 마지막 모습이지만, 마치 새로 생겨난 밝은 별처럼 보인다고 해서 초신성이라 부른다.

천문·물리학자들은 우주팽창과 암흑물질(暗黑物質;dark matter) 등 별·은하·우주의 탄생과 진화의 실마리를 찾기 위해 초신성을 집중적으로 연구한다.

'M101' 은하 초신성은 지난달 25일 미국 팔로마 천문대가 처음 발견해 'PTF11kly'라는 이름을 붙였다.

같은 달 30일 서울대-경희대 공동연구팀도 미 텍사스주 맥도날드 천문대의 2.1ｍ 망원경에 근적외선 감도를 높여 자체 제작한 '시퀸(CQUEAN)' 카메라를 장착, 이 초신성의 모습을 잡아냈다.

서울대 물리천문학부 대학원생들도 교내에 설치된 24인치 망원경을 통해 초신성을 관찰하고 있다.

이 같은 국내 연구팀의 관측 결과는 흥미로운 천체 현상 정보를 공유하기 위한 국제 커뮤니티 성격의 '애스트로노머스 텔레그램(Astronomer's Telegram, www.astronomerstelegram.org)'에도 보고됐다.

특히 이번에 발견된 'PTF11kly' 초신성은 상대적으로 가까운 은하에서 폭발해 일반인도 특수 장비 없이 볼 수 있다.

'PTF11kly'는 앞으로 1~2주 동안 급격히 밝아졌다가 서서히 어두워질 것으로 예상되는데, 이달 초순까지가 가장 밝은 시기여서 소형 천체 망원경 또는 쌍안경으로도 관측할 수 있다는 게 공동연구팀의 설명이다.

이 초신성이 위치한 'M101'은하는 북두칠성 국자 끝 두 별(여섯, 일곱번째) 바로 위쪽(국자를 바로 놓은 경우)에 있기 때문에 9~10월에는 저녁 무렵 북서쪽 낮은 하늘에서, 11월 이후에는 새벽 북동쪽 낮은 하늘에서 관측할 수 있다.

요즈음이라면 일반인도 망원경이나 쌍안경을 이용해 오후 8시30분 이후 약 1시간가량 북서쪽 낮은 하늘에서 이 초신성을 찾을 수 있다.

박수종 경희대 교수(경희대 천문대장)는 "일반인이 직접 초신성을 보는 기회는 수 십년에 한 번 올까 말까 할 정도로 드물다"며 "지구에서 소형 망원경으로 초신성 관찰이 가능했던 가장 최근의 경우는 지난 1972년으로, 이후 약 40년 만에 기회가 왔다"고 말했다.

통상 은하가 수십억 광년 이상 떨어져 있는 점을 감안하면, 이번처럼 아주 가까운 M101 은하(약 2천만광년)에서, 그것도 '제2형' 초신성보다 더 밝은 '제1형' 초신성이 폭발하는 행운까지 겹치기가 쉽지 않다는 얘기다.

더구나 1972년 센타우루스 자리 근처의 'NGC 5253' 은하에서 터진 초신성은 남반구에서만 볼 수 있었기 때문에, 한국 등 북반구 거주자에게는 이번 폭발이 더욱 반가운 손님인 셈이다.

임명신 서울대 교수(서울대 초기우주천체연구단장)는 "이번 초신성은 일반인도 볼 수 있는 흔치 않은 우주쇼"라며 "학문 차원에서도 이번 관측 자료는 제1형 초신성의 성질이나 우주론 연구에 많은 도움이 될 것"이라고 소개했다.

서울대-경희대 초기우주천체연구단 공동연구팀에는 현재 박 교수와 임 교수뿐 아니라 두 학교의 박사후 연구자(포스트-닥) 및 대학원생 등 약 25명이 참여해 천체 연구와 관측을 하고 있다.

< 서울대-경희대 공동연구팀이 맥도널드 천문대와 서울대에서 촬영한 초신성 모습. 배경사진 중앙의 회오리 모양이 'M101'은하이며, 확대 사진 속 노란색 화살표 부분이 초신성. >

< 초신성 관측·분석 중인 서울대 물리천문학부 대학원생들 >