별의 요람에서 무덤까지의 이야기

은하수 가장자리에는 다양한 색깔을 지닌 성운이 흩어져 있다. 가로등이 적어 하늘이 어두운 곳에서는 맨눈으로도 희미하게 보일 정도로, 밝고 큰 성운도 있다. 불가사의한 형태나 색채를 띤 성운은 그야말로우주를 장식하는 꽃들에 비할 수 있을 것이다.

 

성운: 성분의 차이는 약간 있지만 성운은 우주를 떠도는 가스와 먼지가 엮어 내는 천체이다.

암흑성운: 성운 가운데는 빛을 전혀 내지 않는 것도 있다. 주위에 밝은 별이 없는 경우에는 배경에 있는 별빛이 가려져 성운은 마치 그림자처럼 보인다. 이것이 '암흑 성운'이다. 여기서는 가스가 분열 수축하고 별이 탄생한다. 태어나다 만 별은 고속으로 회전하는 원반을 만들고, 제트를 분출한다. 원반의 중심에는 적외선을 내며 빛나는 원시별이 있다. 이러한 별의 알을 많이 포함하고 있는 구름으로 뱀자리에 있는 독수리 성운 안의 암흑 성운이 있다.

산광 성운: 마침내 암흑 성운의 어떤 장소에서 가스와 밀도가 높아지고, 안에서 별이 탄생하면 그 아기 별에 비쳐 성운 전체가 빛나기 시작한다. 이것이 산광 성운이다. 암흑 성운에서 태어난 별의 알이 자라 어른이 되어 빛나기 시작하면, 마침내 강한 자외선을 방출하게 된다. 별의 주위에 남아 있던 먼지가 불어 날리고, 암흑 성운은 그 에너지를 받아 빛을 방출하기 시작한다. 오리온 성운은 중심에 갓 태어난 사중성 '트라페지움(Trapezium)'을 포함하는 산광 성운이다.

 

오리온 성운: 산광성운은 사진으로 찍으면, 수소가스가 내는 특유한 붉은 색깔로 찍히는 경우가 많다. 그중에서도 유명한 것이 오리온 자리에 있는 오리온 성운 'M42' 이다. 겨울을 대표하는 별자리인 오리온 자리에는 갓 태어난 젊은 별과 지금 막 태어나려고 하는 아기 별이 많다. 별의 생성 영역인 것이다. 지구에서 1500광년의 거리에 있으며, 가장 가까운 대규모의 별 생성 영역이라고도 할 수 있다. 오리온 성운은 아기 별이 의하여 비춰지고 있는 산광 성운이다.

독수리 성운: 좀 더 어린 단계에서는 별은 암흑 성운의 성격을 띤 진한 성운에 둘러싸여 여간해서는 모습을 볼 수 없다. 이러한 샹태의 대표격이 여름의 운하수에 있는 뱀자리 안의 독수리 성운 'M16'이다. 독수리 성운의 일부에서는 오리운 성운과 마찬가지로별이 태어나고 있어서 그것이 성운 그 자체를 비추기 시작하고 있다. 그러나 중심부에는 아직 진한 암흑성운이 남아 있고 그 안에서도 별이 태어나고 있다. 높이 솟은 기둥과 같은 구름에는 곳곳에 작은 돌기가 있다. 이것이 스스로는 아직도 빛을 내지 못하는 별의 아기이다. 성운은 별의 요람인 셈이다.

 

산개 성단: 산광 성운에서 태어난 젊은 별들은 잠시 동안은 집단을 형성한 채 은하계의 회전에 실려 움직인다. 이것이 '산개 성단' 이다. 가볍고 작은 별 등이 적게는 10수개, 많게는 300개 정도가 집단을 형성하고 있디. 그 대표적인 것이 겨울의 밤 하늘에서 밝게 빛나는 황소 자리의 플레이아데스 성단이다.

별의 묘비: 별들을 탄생시킨 암흑 성운이나 산광 성운이 별의 요람이라면 같은 성운이라도 '행성상 성운' 초신성 잔해'는 상대적인 존재이다. 별이 죽은 다음에 남게 된, 말하자면 별의 묘비라고 할 수 있을 것이다.

핵융합: 사람과 비교하면 별의 수명은 영원한 것처럼 생각된다. 그러나 수소를 연료로 빛이나 열의 에너지를 발생시키고 있는 한, 별에도 죽음은 찾아오게 마련이다. 별은 수소를 핵융합에 의하여 태워 헬륨(He)을 형성한다. 그 핼륨은 다시 핵융함하여 탄소나 질고, 규소 등의 더욱 무거운 원소로 바뀌어 간다. 핵반응 뒤에는 '재'가 생긴다. 별의 경우에는 탄소와 질소라는 무거운 재가 차츰 중심부에 모이게 된다.

맥동 변광성: 재의 양이늘어나면, 별의 중심이 스스로의 무게로 불안정해진다. 아직도 연료로 사용할 수 있는 가벼운 수소는 별의 표면 가까이에서 타게 되고, 바깥층이 차츰 팽창하기 시작한다. 그리고 바깥층의 수축과 팽창을 되풀이하는맥동형의 '변광성'이 되는 것이다.
별이 노령기에 접어들면 내부의 핵융합이 불안정해지고 팽창과 수축을 되풀이하여,  별 자신의 크기가 변하기 때문에 밝기가 변하는 것이다. 그 대표적인 것이 고래 자리의 미라다.
그 밖에도 두 개의 별로 이루어지 연성으로 주성이 주위를 도는 동반성에 가려 어두워지거나 두 별이 늘어서 밝기가 배로 늘어나기를 되풀이하는 것 등이 있다.

행성상 성운: 재로 가득 찬 별의 중심부를 단념이나 한 것처럼, 마침내 바깥 부분은 별에서 자꾸만 흐러 나와 마지막에는 조용히 별에서 떨어져 나간다. 이들 가스는 칠흙의 우주 공간으로 영원히 팽창을 계속하게 된다.
별은 팽창함게 동시에 표면의 온도가 내려가고 적색 거성이 된다. 표면에서는 가스가 서서히 흘러 나와 성운이 되고, 중심에는 적색 거성의 핵인 백색 왜성이 남게 된다. 이 별이 내는 자외선으로 주위의 팽창하는 가스에 비쳐 빛나고 있는 것이 행성상 성운이다. 가까운 거리에 있는 것으로 거문고 자리의 고리 성운이 있다.
망원경으로 본 형태가 행성과 비슷하다고 해서 그러한 이름이 붙게 되었지만, 실제로는 행성과 아무 관련이 없다. 행성상 성운은 수축과 팽창을 되풀이 하는 맥동기의 길이나 자전 속도, 연성인가의 여부 등 여러 거지 조건에 따라 아주 다양한 형태를 나타낸다.

초신성: 태양의 8배 이상이나 되는 매우 무거운 별은 그 일생의 마지막에 별 전체를 날려 보내는 것과 같은 대폭발을 일으킨다. 이 폭발 현상이 '초신성'이라고 불리는 것이다. 우주 공간으로 날아간 잔해인 가스나 먼지가, 중심에 남은 별에 의해 비치거나 성간 물질과 충돌하여 빛나는 것이 초신성 잔해이다.
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윤회: 행성상 성운이나 초신성 잔해는, 우주의 부스러기가 되어 흩어져 나가, 다시 다음 세대의 별을 탄생시키는 성운에 둘러싸이게 된다. 별밤을 장식하는 천채는 탄생에서 죽음에 이르는 과정의 다양한 모습을 우리에게 보여 주고 있는 것이다.