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구름을 만든 별

by 부아도 2023. 3. 4.
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안타레스
구름을 만든 별

우주 공간에 흩어져 있는 성간물질

우주는 기본적으로 상당히 비어 있다.

커다란 간격을 두고 별들이 드문드문 흩어져 있는 것은 물론이거니와, 별들 사이 그 엄청난 공간에도 별다른 것이 없다. 

그러나 어디에서 무엇을 찾아야 하는지를 알면, 우리는 천문학적으로 매우 의미 있는 것들을 충분히 발견할 수있다. 

작은 공간 안에 몇 개밖에 없는 수소 원자를 발견할 수도 있고,헬륨 원자를 발견할 수도 있다. 

약간 운이 좋으면 다른 화학 원소의흔적도 발견할 수 있다. 

이렇게 우주 공간에 흩어져 있는 모든 입자 들을 '성간물질'이라 부르는데, 이런 물질들은 자세히 살펴볼 가치가 있다.
다른 곳보다 성간물질의 밀도가 더 높거나 반대로 더 희박한 곳에서는 우주가 어떤 방식으로 존재하고 작동하는지에 대한 힌트를 얻을 수 있다. 

별들 사이에 성간물질의 밀도가 높아 구름이 낀 것처럼 보이는 지역은 바로 새로운 별들이 생성될 수 있는 지역이다. 그리고
성간물질이 희박한 곳은, 비유적으로 말하면 죽어가는 별들이 ‘손을 쓴 지역이다.

거품, 먼지, 구름


우리의 태양계는 너비가 약 300광년 정도 되는 '국부거품 Local Bubble지역에 속해 있다.

이 지역은 성간물질이 매우 희박하다. 

겨우 수소와 헬륨을 발견할 수 있는 정도이며 먼지는 거의 없다시피 한다. 

주에 먼지라니 의아해할 수도 있는데, 우주에서 먼지라는 말은 탄소원자가 결합된 흑연 입자나 미세한 얼음 입자 등 개별 원자가 아닌 복합적인 분자로 구성된 성간물질을 일컫는 말이다. 

행성이 탄생할 수 있는 곳에는 이런 물질들도 존재하며, 별들의 복사선을 통해 우주멀리까지 떠밀려 갈 수 있다.
국부거품 지역에 먼지가 없는 이유는 이렇게 먼지들이 떠밀려 가버렸기 때문이기도 하다. 

국부거품 지역은 지난 수백만 년 동안에 몇몇 커다란 별들이 생애를 마친 지역일 확률이 높다. 

수명을 다할 때별들은 커다란 폭발을 하게 되는데, 이런 폭발의 충격파로 말미암아근처의 먼지들이 싹 쓸려 가버려 (즉 초신성의 충격파가 근처의 성간물질을 밀어내어) 국부거품이 생겨난 것이다. 

그러나 이런 거품 한가운데에는 약간의 먼지들이 남아 있다.

이를 '국부성간구름'이라고 부른다.

다란 국부성간구름은 지름이 약 30광년 정도 되는데, 안타레스 같은별들이 이런 성간구름을 유발한다.
안타레스는 전갈자리의 가장 밝은 별로 붉게 빛나서 분간하기가쉽다. 

이 별은 거의 수명을 다하여 초거성으로 부풀어 오른 별이다.
이 별을 우리의 태양의 자리에 가져다 놓는다면, 아마 화성의 궤도뒤까지 먹어버릴 것이다. 

별로서의 수명을 거의 다했음에도 안타레스의 나이는 상대적으로 그리 많지 않다. 

안타레스는 약 1500만 년전에 태어났다. 

하지만 안타레스처럼 질량이 큰 별들은 굉장히 뜨거워서, 핵융합에서 우리 태양처럼 작은 별들보다 '연료'를 더 빨리 소진 해 버린다.

안타레스는 전갈켄타우루스 성협 Scorpius-Centaurus Association에 속한다. 

이 성협은 전갈자리와 켄타우루스자리에 수천 개의 젊고 밝은 별들로 이루어진 집단이다. 

이 지역은 새로운 별이 생성되기 좋은 여건인데, 여느 별이 그러하듯, 안타레스 또한 이곳에서 탄생하며 많은
양의 먼지와 가스를 우주 공간으로 흘려보냈다.
태양계는 현재 국부거품 속, 국부성간구름 지역을 통과하고 있다.
약 10만 년 전부터다. 

이런 성간구름 지역을 다시 떠나 좀 더 깨끗한 '국부거품' 지역으로 이동하기까지는 앞으로 수만 년 더 걸릴 것으
로 전망된다. 

물론 이렇게 성간구름 지역을 여행하는 것을 지구에 거주하는 우리는 체감할 수 없다. 

그러기에는 별들 사이에 있는 물질이 너무 적기 때문이다.

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