[우주를 보다] 역대 가장 선명…‘태양 320배’ 괴물별 포착

우리은하에 있는 별 가운데 80%는 태양보다 작고 어두운 적색왜성이다. 사실 태양보다 크고 무거운 별은 생각보다 흔하지 않다. 생성되는데 많은 가스가 필요할 뿐 아니라 핵융합 반응이 훨씬 강하게 일어나 수명이 짧기 때문이다. 태양 질량의 100배가 넘은 초대형 별은 극단적으로 수명이 짧아 수백만 년 이내로 초신성 폭발을 일으키면서 사라진다. 당연히 은하계에도 이런 별은 손에 꼽을 정도로 적다.

이런 초대형 별 가운데서도 가장 큰 별의 후보가 바로 R136a1이다. R136a1은 우리은하가 아니라 대마젤란은하에 있는 별로 16만 광년이나 떨어져 있다. 하지만 밝기가 태양의 수백만 배에 달해 이미 오래전부터 많은 관측이 이뤄졌다. 과학자들은 이 별의 질량이 태양의 250~320배일 것으로 추정했다. 

최근 천문학자들은 칠레에 있는 8.1m 구경 제미니 사우스 망원경을 이용해 R136a1을 상세히 관측했다. 사실 제미니 사우스 망원경 자체는 이전에 R136a1을 관측하는 데 사용했던 허블 우주 망원경보다 성능이 우수하다고 보기는 어렵다. 주경의 지름은 몇 배 크지만, 대신 지구 대기의 간섭이 관측을 방해해 사진이 흐려지기 때문이다. 

하지만 과학자들은 제미니 사우스 망원경에 새로 설치된 조로(Zorro) 장치를 이용해 이 문제를 극복했다. 조로는 60밀리초 단위로 수천 장의 사진을 찍은 후 이 이미지를 보정해 허블 우주 망원경보다 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다.

새로운 이미지 처리 기술 덕분에 과학자들은 R136a1의 실제 질량이 이전 관측치 보다 낮은 태양의 170-230배 정도라는 사실을 알아냈다. 먼 거리와 별 주변의 가스로 인해 관측 시 이미지가 흐려지기 때문에 사실 허블 우주 망원경도 정확한 관측에 한계가 있었다. 따라서 허블 우주 망원경으로도 주변이 번져 보였지만, 이번에 관측한 이미지는 훨씬 선명한 별의 모습을 보여준다. (사진) 

처음 생각보다 조금 작아졌다고 해도 R136a1은 우주에 극히 드문 초거대 별이다. 이런 거대 괴물별의 정확한 질량과 밝기, 크기는 여전히 미스터리이다. 과학자들은 새로운 최신 관측 기술과 망원경으로 그 비밀을 하나씩 풀어낼 것이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com