[뉴욕타임스/Science]늙은 두별 부딪쳐 새별 하나 된다

한때 천문학자들은 우주 공간이 대부분 텅 비어 있기 때문에 별들이 충돌할 가능성은 거의 없다고 생각했다. 그러나 최근 학자들은 별들이 밀집되어 있는 지역에서는 별들의 충돌이 드문 일이 아니라는 것을 깨달았다.

별들의 충돌에 대한 첫 단서가 발견된 것은 50년대였다. 당시 천문학자들은 우주의 나이와 맞먹을 만큼 오래됐다고 알려진 구상성단들을 관찰하다가 크기가 크고 젊어 보이는 푸른 별들을 발견했다. 그런데 이 성단 내에서 별들을 탄생시켰던 가스와 먼지 구름은 이미 수십억 년 전에 고갈돼버린 상태였다. 그렇다면 이 젊은 푸른 별들은 어떻게 생겨난 것일까?

처음에 일부 천문학자들은 푸른 별들이 어떤 이유에선지 연료를 절약해서 살아남았다고 추측했다. 그러나 허블 우주망원경의 도움으로 학자들은 푸른 별이 사실은 두 개의 작고 늙은 별들이 합쳐져서 생겨난 젊은 별이라는 결론을 내릴 수 있었다.

미국 자연사 박물관의 천체물리학부 큐레이터인 샤라 박사의 계산에 따르면, 지구가 자리잡고 있는 우리 은하계가 100억 년의 삶을 이어오는 동안 우리 은하계 안에 있는 구상성단 내에서 일어난 충돌은 적어도 100만 번에 이른다. 1만년마다 한 번씩 충돌이 일어난 셈.

하지만 우주 전체를 놓고 보면 별들의 충돌은 매 시간마다 수백 번씩 일어난다고 샤라 박사는 주장한다. 단지 대부분의 충돌이 우리 눈에 보이지 않는 곳에서 일어나기 때문에 천문학자들은 충돌의 결과로 생겨난 푸른 별들을 발견할 수는 있을 뿐, 별들의 충돌을 직접 목격할 확률은 거의 없다.

이는 학자들이 푸른 별을 발견했을 때, 그 별이 연성계(두 개의 별로 이루어진 항성계)를 구성하고 있던 두 별이 합쳐져서 생긴 것인지, 아니면 전혀 관계가 없는 두 별이 우연히 충돌해서 생긴 것인지 알아낼 길이 없다는 것을 의미한다.

별들의 충돌을 직접 목격할 수는 없더라도 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 충돌과정을 추측해볼 수는 있다. 하와이대 천문학 교수인 조슈아 반즈 박사는 한 별이 자신보다 두 배 크기의 별에 시속 80만km로 충돌하는 과정을 그린 시뮬레이션을 통해 “작은 별이 큰 별을 들이받아 길쭉한 홈을 만들어놓는다”고 설명했다. 이 충돌의 결과 가스가 우주공간으로 물이 튀듯 퍼져나가고 밀도가 더 높은 작은 별은 큰 별의 중심까지 파고 들어간다.

그러나 이 이후에 어떤 일이 벌어지는지는 분명하지 않다. 반즈 박사의 시뮬레이션이 충돌의 처음 12시간만을 다루고 있기 때문이다. 반즈 박사는 “처음의 격렬함이 가라앉고 나면, 여러 가지 측면에서 별이라고 볼 수 없는 물체가 생겨난다”면서 새로 생겨난 이 물체가 스스로를 정리해서 다시 별이 되려는 중간 과정은 10만∼1000만년 동안 계속된다고 말했다.

(http://www.nytimes.com/library/national/science/061300sci-stars-collisions.html)