[쿠키 과학] 5일 한국 천문학자들이 두 개의 태양이 뜨고 지는 외행성계를 발견했다는 기사가 보도됐다. 처녀자리에 있는 ‘식쌍성’을 분석해 그 주위를 돌고 있는 두 개 행성을 확인했다는 소식이었다. 식쌍성은 태양 같은 항성(핵융합 반응을 통해 스스로 빛을 내는 별) 두 개가 강력한 중력작용으로 묶여 서로의 주위를 돌고 있는 별을 말한다.

여기서 식(蝕, transit)이란 한 천체가 다른 천체가 발산하는 빛을 가리는 현상으로 일식이나 월식을 생각하면 이해하기 쉽다. 식현상이 발생하면 관측자에게 도달하는 광량이 줄어든다. 일식때 주변이 캄캄해지는 것과 같은 이치다. 과학자들은 이를 분석해 외계행성의 존재나 공전주기, 질량 등의 데이터를 얻어낸다.

식쌍성은 밝기의 변화가 일어난다는 의미에서 식변광성으로 불린다. 밝기가 변하는 변광성은 천문학자들에게는 가장 중요한 연구테마다. 일부 변광성의 경우, 변광주기를 측정하면 광도를 알 수 있고 이를 통해 별까지의 거리를 구할 수 있기 때문.

변광성은 크게 식변광성과 맥동변광성, 폭발변광성으로 나뉜다. 맥동변광성은 일정한 주기로 밝기가 바뀌는 변광성이고 폭발변광성은 신성이나 초신성으로 밝기가 갑자기 밝아지는 별들이다.

맥동변광성중에는 미라(mira)가 유명하다. 고래자리에 있는 이 별은 밝기의 변화가 극심해 고대인들조차 이상한 별로 생각했다. 라틴어로 ‘놀람’, ‘기적’이란 뜻의 이름이 붙은 것도 그런 이유다. 미라의 광도는 가장 밝을때 2등급이나 되지만 어두울때는 10등급까지 떨어진다. 소형망원경으로 찾기 힘들 정도.

폭발변광성은 항성이 내부의 에너지를 소진하고 폭발하면서 밝기가 급격히 변하는 별이다. 중국인들은 손님별 또는 객성이라고 불렀다. 신성(nova)보다 막대한 에너지를 방출하는 게 초신성(supernova)인데 신성은 매년 30∼50개가 발견되지만 초신성은 한 세기에 하나 정도 확인된다.

초신성도 두가지 종류가 있다. 제2형 초신성은 앞서 설명한데로 별의 진화 과정 마지막 단계에서 폭발하는 것이고 제1형 초신성은 근접 쌍성중 한 별의 물질이 다른 한 물질로 흘러들어가면서 만들어진 거성(the giant star)이다.

황소자리에 있는 게성운(M1)은 대표적인 초신성 잔해다.(사진참조) 게성운을 남긴 초신성 폭발은 1054년 7월23일에 일어났는데 중국 기록에 따르면 대낮에 보일 정도로 장관이었다고 한다. 일부 과학자들은 동방박사들을 이끈 베들레헴의 별 역시 초신성이었을 것이라고 분석한다. 국민일보 쿠키뉴스 김민호 기자
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