초신성폭발과 지구

NGC1260에서 관측된 SN2006gy의 대폭발은 태양질량의 150배를 갖는 별의 초신성(supernova) 폭발이다. 우리은하의 전체밝기의 10배정도나 되는 엄청난 폭발은 우리의 주요 관심사가 되고 있다.
이정도의 초신성 폭발은 일반 별의 초신성 폭발과 반응하는 양상이 다르기 때문에 천문학자들은 극초신성(super-supernova), 하이퍼노바(hypernova), 쿼크노바(quartnova) 등의 다른 이름으로 부르고 있다. 폭파 전의 별의 질량은 태양질량의 130~250배 사이로 추정하고 있지만, 최근 관측결과에 의하면 가장 큰 별의 질량이 150태양질량을 상한으로 하고 있었기 때문에 150배의 별이었다고 생각하고 있다.

SN2006gy의 밝기 변화를 살펴보면 폭발 이후 한동안 밝기를 유지하는 것을 볼 수 있다. 어떻게 생각하느냐에 따라 무시무시하단 생각을 하게 된다.

우리은하에도 SN2006gy만큼 큰 별이 있는데, 지구로부터 불과 7500 광년 떨어진 에타카리나(η Carinae, 용골자리 에타)라는 별이 그것이다. 부근에 얼마전에 사진을 소개했던 열쇠구멍 성운이 있다.
질량은 태양질량의 100~150배일 것으로 추정되는데, 가까운 곳에 위치하는데도 불구하고 정확히 측정하지 못하는 이유는 태어난지 얼마 되지 않은 별이어서 주변에 성간물질들이 아직 많이 남아있고, 더군다나 별의 표면이 불안정해서 계속 사방으로 플라즈마를 흩뿌리고 있기 때문이다.
밝기는 태양보다 백만 배 밝다.

에타카리네는 질량이 워낙에 크기 때문에 수명이 몇 천 년 정도밖에 안 될 것으로 추정되며, 천문학자들은 대략 1000년 이내에 에타카리네가 초신성폭발할 것으로 생각하고 있다. 에나카리네가 폭발할 경우 위의 SN2006gy와 같이 하이퍼노바가 될 것으로 예상된다.

에타카리나의 경우 재미있는 현상이 많이 발견되는데, 초신성 위장 현상이라고 불리는 급격히 밝아졌다가 다시 어두워지는 현상이다. 1843년에 에타카리나는 -0.8등성까지 밝아졌는데, 이 밝기는 하늘에서 태양, 달, 금성 이외에 가장 밝은 수준이다. 그러다가 갑자기 어두워져서 눈에 보이지 않는 8등성까지 떨어졌다가 최근에 5등성까지 밝아졌다. 아직 불안정하여 변광성처럼 별의 밝기가 변하고 있는 것이다. 이에 대한 물리적 해석은 전혀 이뤄지지 못하고 있다.
또다른 현상은 분광극소현상이다. (분광극소현상은 특정 파장의 X선이 최소치로 줄어드는 현상을 말하는데, 물론 관측만 되어 있다.)

에타카리네 초신성폭발의 강도를 SN2006gy와 같다고 생각하고 단순하게 계산해보니 지구에 도달한 폭발광은 태양의 0.2~0.5% 정도일 것으로 계산됐다. 보름달보다 더 밝은 별이 몇 달간 생기게 되는 것이다. 게 성운(M1, NGC 1952)이 초신성이 됐던 1054년 7월 4일, 밤에 신문을 읽을 정도였다는 기록이 있는 것을 생각하면 이 정도 밝기를 보이는 것은 별로 이상할 정도는 아니다.
또 초신성폭발을 일으키면 자전축 방향으로 많은 감마선이 방출될 것으로 예상된다고 한다. 이러한 감마선 폭발은 과거 지구의 5번의 대사멸 중 한 번에 영향을 미쳤을 것으로 보는 학자가 존재한다. 그러나 에타카리나의 자전축은 다행히도 지구를 향하지는 않고 있다. 그러나 자전축 방향이 아니라고 하더라도 워낙에 밝기 때문에 매우 강한 자외선, X선이 태양계에도 도달하게 된다. 이렇게 강한 복사선들은 지구의 오존층을 파괴할 것으로 보는 학자도 있다.

에타카리나가 실제로 극초신성폭발을 일으키면 지구에는 어떤 현상이 일어날까?