우주를 떠도는 거대한 유령의 손 같은 펄사풍 성운(pulsar wind nebula)이 최신 X선 관측 장비에 포착됐다.
미 항공우주국(NASA)은 30일 공식 채널을 통해 찬드라 및 IXPE 등 X선 관측 장비들이 포착한 사람 손 모양의 거대한 펄사풍 성운 사진을 공개했다.
이 기묘한 펄사풍 성운은 펄사 'PSR B1509-58'의 구조물이다. 이 펄사는 지구에서 약 1만6000광년 떨어진 펄사 성운 'MSH 15-52'를 구성하는데, 찬드라 X선 망원경은 지난 2001년 'PSR B1509-58' 펄사를 처음 관측했다.
NASA 관계자는 "연료를 다 써버려 붕괴한 별들은 펄사로 거듭나 고에너지 물질과 반물질 입자를 계속 분출한다"며 "강력한 자기장과 함께 자전하는 펄사 같은 중성자별들은 태양풍에 맞먹는 물질과 반물질 제트를 내뿜기 때문에 펄사 성운을 형성한다"고 전했다.
이 관계자는 "찬드라 X선 관측 위성은 2001년 이미 'PSR B1509-58' 펄사가 손 모양의 구조를 가졌다는 걸 알아냈다"며 "희미했던 손 이미지는 2021년 발사된 최신 X선 관측 장비 IXPE 위성의 관측 데이터와 결합돼 한층 선명하게 살아났다"고 덧붙였다.
NASA에 따르면 'MSH 15-52' 펄사 성운은 쏟아지는 하전 입자들이 X선을 발생하면서 자기장을 따라 이동, 사람 손뼈 같은 성운을 만들어냈다. NASA 관계자는 "의사들은 X선을 이용해 사람을 진단하지만 천문학자들은 이를 우주 진단에 이용한다"며 "IXPE 위성의 관측 데이터는 X선 발생원의 자기장에 의해 결정되는 X선 전기장의 방향, 즉 X선 편광을 알게 해준다"고 강조했다.
찬드라 X선 망원경 및 IXPE 위성의 'MSH 15-52' 펄사 성운 데이터를 분석한 천문학자들은 펄사에서 하전 입자가 확산하는 영역의 편광이 매우 커 이론상 최대 수준에 이르렀다고 추측했다. 이 정도의 X선 편광이 나타나려면 자기장이 곧고 균일해야 하므로 이 펄사 성운의 손 영역에서는 난류가 거의 없다고 학자들은 보고 있다.
NASA 관계자는 "현재 IXPE 위성은 '벨라 펄사'나 '게 펄사' 영역에서도 자기장을 검출하고 있다"며 "이를 통해 아직 의문점이 많은 펄사 등 중성자별의 구조와 성질을 더욱 이해하게 될 것"이라고 기대했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
