하늘의 '새로운 별'
T Coronae Borealis의 신성은 언제 올 것인가?

별의 천체 광경:
다음 며칠 또는 몇 주 안에 신성이 하늘에서 번쩍일 것이다. 이는 별자리 "북부 왕관"의 백색 왜성이 폭발하는 것이다. 이 신성은 육안으로 볼 수 있으며 언제든지 나타날 수 있다. 그런데 노바(Nova)가 뭐지? 무엇이 보일까? 그리고 이 폭발의 특별한 점은 무엇일까? 

▲ 별자리 북부 왕관(Corona Borealis)의 위치. 신성은 T Coronae Borealis 시스템(빨간색으로 표시)에서 발생한다. © historisch

800여 년 전, 학자들은 하늘에 “새로운 별”이 갑자기 나타나는 것을 보고 놀랐다. 이러한 천체 사건 중 일부는 고전적인 초신성 때문이 아니라 백색 왜성의 껍질에서 반복되는 열핵폭발인 신성에 의한 것이다. 이제 다시 그때가 왔다. T Coronae Borealis 시스템이 곧 폭발할 것이다. 이것은 천문학에 있어서 특별하고 여러 면에서 독특한 사건이다.

별이 폭발하다: T Coronae Borealis의 신성

육안으로 하늘에서 볼 수 있는 별의 사건은 몇 가지에 불과하다. 이제 그중 하나가 임박했다. 2024년 초부터 천문학자들은 "북부 왕관"(Corona Borealis) 별자리의 신성에서 백색 왜성이 폭발하는 밝은 섬광을 볼 수 있을 것으로 예상했다. 그들의 관찰에 따르면, 그런 일은 지금 당장이라도 일어날 수 있다.

NASA 고다드 우주 비행 센터의 천문학자 엘리자베스 헤이스는 "일생에 한 번뿐인 사건"이라고 말했다. 이러한 유형의 항성 폭발은 상대적으로 드물기 때문이다. 특히 바로 근처에서는 더욱 그렇다. “일반적으로 신성 사건은 멀리 떨어져 있고 너무 희미해서 정확한 시기를 결정하기 어렵다”고 Hays는 설명한다. "그러나 이 신성은 우리 근처에서 일어날 것이다." 폭발하는 백색 왜성은 우리로부터 약 2,800광년 떨어져 있다.

Nova에서는 무엇을 볼 수 있나요?

폭발로 인해 북쪽 왕관에 있는 눈에 띄지 않는 쌍성계 T Coronae Borealis가 잠시 북극성만큼 밝게 빛날 것이다. 일반적으로 T CrB는 10.8 등급에 불과한 낮은 밝기로 인해 육안으로 볼 수 없다. 이 별은 곡선 모양의 별 띠에서 왼쪽에서 두 번째 별 바로 아래 어두운 영역에 있다. 그러나 신성으로 인해 밝기는 2등급으로 증가하고 갑자기 밝은 빛이 빛나는 지점을 보게 될 것이다.

이 별의 폭발은 늦어도 9월 말까지 발생한다면 유럽에서도 볼 수 있다. 그때까지는 북부 왕관이 여전히 저녁에 지평선 위에 있을 것이다. 우리는 현재 밤의 전반부에 서쪽 하늘에서 그것을 볼 수 있지만, 9월이 진행됨에 따라 별자리는 점점 더 일찍 설정될 것이며 따라서 일몰 직후 서쪽 지평선 위로 불과 몇 손 너비만 될 것이다. 밝은 신성은 황혼에도 여전히 볼 수 있다.

신성은 빛의 밝은 점이 다시 희미해지기 전까지 약 일주일 동안 하늘에 남아 있을 것이다. “육안으로 관찰하기에 가장 좋은 때는 분화 후 하루 정도다. 그러나 신성은 며칠 동안 계속 볼 수 있을 것이다”고 Hays는 설명했다.

중세에 이미 발견됨

800년 전, 사람들은 T Coronae Borealis의 이러한 폭발에 놀랐다. 이 사건은 80년마다 반복되기 때문이다. “초저녁에 서쪽의 별에서 놀라운 신호가 보였다. 평소 희미한 이 별이 빛났다.” 1217년에 아우크스부르크 근처 수도원의 수도원장인 수도사 부르차드(Burchard)는 “한동안 큰 빛과 함께 오랫동안 있다가 원래의 약한 점으로 돌아갔다"고 묘사했다. 이것은 이 신성에 대한 최초의 기록된 관찰이다. 마지막 두 번의 반복은 1866년과 1946년에 발생했다.

이것이 T Coronae Borealis를 천문학적으로 특이하게 만든다. 천문학자들은 현재 이미 신성이 관측된 별이 약 400개에 달하는 것으로 알고 있다. 그러한 별의 폭발은 매년 약 12번 더 발생한다. 그러나 대부분은 너무 멀리 떨어져 있어 세부 사항을 거의 볼 수 없다. 대부분의 신성은 반복되는 데 수천 년에서 수십만 년이 걸리므로 이러한 사건 중 하나가 우리 생애에서 관찰된다면 운이 좋을 것이다.

그러나 T Coronae Borealis의 경우에는 상황이 다르다. 한편으로, 이 시스템은 실제로 우리 우주의 문앞에 있으며, 다른 한편으로는 반환 기간이 100년 미만인 소수의 신성 생성자 중 하나다. NASA의 신성 연구원인 Rebekah Hounsell은 “인류의 일생에서 이와 같은 폭발을 보는 것은 흔하지 않으며, 우리에게 이렇게 가까운 폭발은 더욱 드물다”며 “지금 맨 앞줄에 앉아 있다는 게 정말 신나는 일이다”고 말했다.

그런데 왜 이러한 사건이 그토록 드물까? 그리고 그러한 폭발은 어떻게 발생할까?

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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