빠르게 움직이는 별은 우리 은하(銀河)에 추락할 때 주위에 엄청난 충격을 유발시킨다.
NASA의 스피처 우주망원경(Spitzer’s infrared detectors)이 새로 발표한 이 사진에는
빠른 속도로 움직이는 별이 우리 은하에 부딪히며 만들어낸 아치(arcs)가 담겨있다.
천문학자들에게 이 속도광 별(speedster star )은 카시오페이아 자리 카파별(Kappa
Cassiopeiae) 또는 HD 2905로 알려져 있다.
거대 질량을 가진 이 초거성은 자신의 주변에 있는 별에 비해 시속 약 4백만 km의 속도로
움직이고 있다. (초속 1100 킬로미터)
그러나 사진에서 정말 이 별을 두드러지게 만드는 것은, 이 별을 둘러싸고 있는 줄 모양의
붉은색 불꽃이다.
이러한 구조를 바우 쇼크(bow shocks)라고 부르는데, 이러한 구조는 우리 은하에 속하는
가장 무거운 별들로, 빠르게 움직이는 별 전면에서 자주 볼 수 있는 구조이다.
바우 쇼크는 별로부터 쏟아져나오는 입자 폭풍과 자기장(磁氣場)이 성간 공간을 채우고
있지만 눈에는 보이지 않는 상태로 퍼져 있는 가스 및 먼지와 충돌하면서 발생한다.
이러한 충격파가 불을 밝히게 되는 현상은, 별을 둘러싸고 있는 조건 및 우주의 성질에
대한 정보를 천문학자들에게 말해주고 있다.
우리 태양과 같이 천천히 움직이는 별도 바우 쇼크를 가지고 있지만, 이 바우 쇼크는 모든
파장에서 거의 눈에 띄지 않는다.
그러나 카시오페이아 카파 별과 같이 빠르게 움직이는 별의 바우 쇼크는, 스피처 적외선
우주망원경에는 탐지가 될 수 있다.
놀랍게도 이 충격파는 카시오페이아 카파 별 전면 약 4광년 거리에 생성되어 있으며, 이 별이
주변에 미치고 있는 충격파의 크기를 보여주고 있다.
(이 거리는 우리 태양으로부터 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri) 별의
거리와 비슷한 거리이다.)
카시오페이아 카파 별의 바우 쇼크는 선명한 붉은 빛을 띠고 있다.
사진에서 희미한 초록색 구조는 '다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons)'라
불리는 탄소 분자로부터 발생하는 것으로, 시선을 따라 도열해 있는 먼지구름 안에서 별빛을
받아 빛을 내고 있다.
사진을 보면, 적외선 성운(星雲)을 통과하고 있는 섬세한 붉은 색 필라멘트들이 바우 쇼크를
가로지르고 있는 모습이 보이는데, 몇몇 학자들은 이 필라멘트들이 우리 은하를 관통하고
있는 자기장 구조를 따라 흐르고 있는 것일지도 모른다고 추정하고 있다.
자기장은 완전히 눈에 보이지 않기 때문에, 우리는 이와 같은 충돌에 의지하여 주위의 먼지
및 가스와 상호작용하는 모습을 통해 이 구조의 일면을 엿볼 수가 있다.
카시오페이아 카파 별은 카시오페이아 자리에서 육안으로도 관측할 수 있는 별이다.
(그러나 바우 쇼크는 오직 적외선 대역에서만 보인다.)
이 스피처 사진에서 3.6과 4.6 마이크론 파장은 파란색으로, 8마이크론 파장은 초록색으로
그리고 24 마이크론 파장은 붉은 색으로 표현되어 있다.
이 사진과 글은 2월 20일, NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory)의 Photo
Journal에 실린 것이다.
Image Credit는 NASA의 JPL(제트추진연구소)과 Caltech이다.
Caltech는 캘리포니아 공과대학을 말한다.