지식보관소_ 최신뉴스 최근 관측된 베텔기우스의 초신성 폭발 징후들

 

 

 

베텔기우스가 폭발하게 되면

그 밝기는 보름달보다도 훨씬 더 밝은 밝기로

대낮에도 하늘에서 태양처럼 밝게 보일 것입니다.

이는 2주 이상 지속될 예정인데요.

 

 

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밤하늘을 수놓는 무수한 별들은

제각각 제멋대로 흩어져 있지만

인간은 이런 불규칙한 모습에

어떤 형태를 부여하는 걸 좋아합니다.

 

그래서 우리는 별자리를 만들고

불규칙한 별들에 어떤 형태를 부여합니다.

그리고 그런 별자리들은

밤하늘에서 중요한 나침반이 되어주죠.

 

그런데 밤하늘에서

일반인들한테도 상당히 유명한 별자리가 있습니다.

바로 오리온자리인데요.

그리스 신화에 나오는 오리온자리는 바다의 신, 포세이돈의 아들인데

밤하늘에 잘 보이는 별들의 선을 잇다 보니

이게 마치 사람 모양처럼 보이죠.

팔 두 개의 다리 두 개가 있고

상체랑 하체 크기를 보니까

상체가 발달한 상체충 헬창임을 알 수가 있습니다.

근데 왜 다리 두 개 사이에 짧은 다리가 하나 더 있는 거지?

 

거기다 오리온 별자리에는 우리에게 굉장히 유명한 별도 있습니다.

바로 적색거성인 베텔기우스랑 리겔인데요.

리겔이랑 베텔기우스는 엄청나게 거대한 별이라서

여러분들이 유튜브를 볼 때

우주에 있는 별들의 크기를 비교하는 영상 같은 걸 보셨을 텐데

그런 영상들에서 단골로 등장하는 별들 중에 하나이기도 합니다.

 

여기에서 리겔은 주계열성이지만

베텔기우스는 주계열성 단계가 지나고

산소나 실리콘 핵융합 반응에 접어든 것으로 예상이 되고 있습니다.

 

갑자기 주계열성이니 실리콘 핵융합이니

이런 얘기를 하면 모르는 분들도 계실 테니까, 짧게 설명하자면

우주에 존재하는 별들은

핵융합이라고 하는 방식으로 에너지를 발생합니다.

우주는 처음 생겨날 때 수소와 헬륨만 존재하는 상태였지만

수소와 헬륨으로 별들이 만들어지면서

수소 핵융합을 하게 됩니다.

 

이렇게 별들이 수소 원자를 이용해서 핵 융합하는 단계를

메인 슈킨스

즉 주계열단계라고 합니다.

우리가 매일 보는 태양도 주계열단계에 있는 항성입니다.

 

밤하늘의 대부분의 별들은 주계열성 단계에 있습니다.

태양 정도 크기의 G형 분광형을 가진 별은

우리은하에서 상위 20%의 크기를 지닌 별인데

G형 분광형을 가진 별들도

일생의 90% 이상을 주계열성 단계를 보내게 됩니다.

 

그리고 비로소 별 내부에 있는 수소를

거의 다 헬륨으로 핵융합을 하고 난 이후에는

헬륨 핵융합 단계에 접어들게 되고

이때 부피가 팽창을 하면서

거성 단계로 변하게 됩니다.

그리고 그 이후로 탄소 핵융합이나 산소 핵융합, 그리고 내온 핵융합 등등

핵융합 단계를 거치게 됩니다.

 

태양의 경우

지금으로부터 약 50억 년 후에

주계열성 단계를 끝내고

헬륨핵융합에 접어들면서 적색거성으로 진화할 것으로 생각하고 있습니다.

 

그런데 태양 정도 크기의 별에서는

기껏해야 산소 핵융합 정도가 한계일 것으로 생각이 됩니다.

더 무거운 원소의 핵융합을 위해서는

더 높은 압력과 열이 필요한데

태양 크기의 항성이 핵융합을 하면서

핵의 온도와 압력을 높여봐야

산소보다 높은 원소의 핵융합은 불가능하기 때문입니다.

 

하지만 오리온자리의 리겔이나 베텔기우스의 경우에는 이야기가 다릅니다.

베텔기우스가 리겔보다 더 크지만

주계혈성이 아니기 때문에 일단 지켜두고

주계열성인 리겔과 태양을 비교하게 되면

이 정도의 크기 차이가 있습니다.

 

리겔이나 베텔기우스는

태양보다 훨씬 더 큰 별로

중심 온도가 35억도 이상에서 일어나는 실리콘 핵융합까지 할 수 있는

최상위 등급의 항성입니다.

 

이렇게 거대한 별은

항성 진화 시퀸스를 모두 끝마치면

초신성 폭발 후에 블랙홀이 될 것으로 생각이 됩니다.

 

문제는 베텔기우스는 주계열성 단계를 예전에 끝마치고

현재는 마지막 시퀸스인

실리콘 핵융합단계에 있는

적색 초거성으로 생각이 되고 있습니다.

 

한마디로 베텔기우스는

언제 최종 시퀀스를 끝내고

초신성 폭발을 해도 이상하지 않은 상황인 것이죠.

때문에 천문학자들은

오래전부터 베텔기우스를 유심히 관찰해 왔습니다.

 

그런데 최근 소름 돋는 관측 사실들이 계속해서 나오고 있는데요.

바로 베텔기우스의 상태가 점점 심상치가 않다는 것입니다.

물론 베텔기우스가 곧 폭발할 것 같다는 이야기는 종종 나왔었지만

베텔기우스는 항성진화 최종 시퀸스 막바지에 있기 때문에

불안정한 광도 변화가 있었는데

최근 베텔기우스의 밝기는

관측 역사상 가장 낮은 수준으로 급격하게 떨어졌습니다.

 

이런 현상이 베텔기우스가 초신성 폭발하기 직전의 전초현상이라는

과학자들의 의견이 나오고 있는 상황입니다.

 

그러면 만약에 베텔기우스가 초신성 폭발을 하면 어떻게 될까요?

일단 초신성 폭발시의 에너지는 엄청나게 커서

단 하나의 초신성 폭발이 우리은하에 있는 4천억 개의 별빛을 모두 합친 것보다

밝게 빛나기도 합니다.

 

베텔기우스는 적색초거성이면서 우리와 가까운 편에 속하는 별이기 때문에

초신성 폭발이 일어나게 되면

평소에 관심이 없던 사람들도 알게 될 텐데요.

바로 하늘에 태양이 2개가 되게 될 것이기 때문이죠.

 

그리고 오리온별자리에서 가장 밝은 별 중에 하나가 사라지기 때문에

오리온별자리도 밤하늘에서 보지 못하겠죠.

 

베텔기우스가 폭발하게 되면

그 밝기는 보름달보다도 훨씬 더 밝은 밝기로

대낮에도 하늘에서 태양처럼 밝게 보일 것입니다.

 

이는 2주 이상 지속될 예정인데요.

그리고 강력한 폭발에너지로

지구 전체 질량보다 많은 금과 희토류 같은 원소들이

핵융합으로 만들어져서 우주에 뿌려지게 될 것입니다.

 

초신성 폭발 때 생겨나는 강력한 감마선 방출은

만약에 지구 방향으로 날아오게 되면

지구 생명체의 방사능 피폭량은

실외에서 사망하기에 충분한 양이 될 예정이지만

다행히 이런 이유로 베텔기우스의 자전 방향을 집중적으로 관측을 하게 되었고

베텔기우스의 자전 방향을 고려하면

태양계 쪽으로 감마선의 영향이 향할 가능성은 없다고 합니다.

 

현재 작년 10월 이후에

베텔기우스의 이상한 밝기 변화가 관측이 된 이후에

광도는 계속해서 떨어지고 있습니다.

 

작년 말에 이미 관측 사상 최대치로 베텔기우스의 밝기가 줄어들었는데

현재는 더욱더 떨어져서

기존 밤하늘에서 여덟 번째로 밝던 별인 베텔기우스는

현재는 밤하늘에서 20번째로 밝은 별이 되었습니다.

 

이는 관측 역사사상, 이례도 없는 수치로

만약 태양이 이 정도 속도로 밝기가 떨어지게 된다면

지구는 급격하게 추워지게 되겠죠.

 

그런데 불과 몇 달 만에

이렇게까지 급격하게 별의 밝기 변화가 떨어지게 된 것입니다.

 

그럼 이만한 밝기 변화의 원인은 무엇일까요?

항성진화의 막바지에 있는 별이라

굉장히 불안정한 상태여서 일시적인 현상일 수도 있지만

초신성 폭발이 있기 전에 별이 수축하고 있는 상황일 수도 있습니다.

 

그리고 650광년의 거리를 생각하면

베텔기우스가 이미 초신성 폭발을 했을 수도 있습니다.

지금 보는 모습은 650년 전의 모습이니까요.

 

만약 그렇다면 우리가 살아있는 동안

베텔기우스의 폭발를 볼 수도 있을 것입니다.

그럼 이만.