우주 등대, 펄서와 자기성 이야기
별도 사람처럼 태어나고, 살다가, 마지막에는 죽음을 맞이합니다. 아주 큰 별들은 수명이 끝날 때 엄청난 폭발인 초신성 폭발을 일으키죠. 이 폭발 뒤에 남는 것은 아무것도 없을 수도 있지만, 어떤 경우에는 아주 특별한 천체가 탄생합니다. 그것이 바로 중성자별입니다.중성자별은 지구보다 훨씬 작지만, 질량은 태양보다 큰 경우도 있습니다. 그 밀도는 상상할 수 없을 만큼 높아서, 설탕 한 스푼 크기의 중성자별 물질이 수십억 톤이나 나갑니다. 그런데 이 중성자별 중에서 특별히 빠르게 돌며 일정한 전파 신호를 내보내는 별이 있습니다. 그게 바로 펄서입니다.
펄서란 무엇일까?
펄서는 스스로 빠르게 회전하는 중성자별입니다. 이 별은 강한 자기장을 가지고 있고, 자기장의 축을 따라 강한 전자기파를 내뿜습니다. 이 전자기파가 마침 지구 방향으로 향하면, 우리가 지구에서 ‘깜빡깜빡’하는 신호처럼 관측할 수 있죠. 마치 등대 불빛이 바다 위를 돌며 일정한 간격으로 빛을 보내는 것처럼 보입니다. 그래서 펄서를 우주의 등대라고 부르기도 합니다. 그 신호가 너무 일정해서 ‘우주의 시계’라고도 하죠.펄서는 1초에 수십 번에서 수백 번까지 회전할 수 있습니다. 그 주기는 놀랄 만큼 정확해서, 수백만 년 동안 거의 변하지 않는 경우도 있습니다.
펄서의 발견 이야기
펄서가 처음 발견된 것은 1967년이었습니다. 그때 영국의 대학원생 조슬린 벨 버넬은 라디오 망원경으로 하늘을 관측하다가, 아주 규칙적인 전파 신호를 발견합니다. 그 신호 간격은 너무나 정확해서, 처음엔 혹시 외계인이 보내는 메시지?라고 생각하기도 했습니다. 그 때문에 신호에는 ‘LGM-1’(Little Green Men, 작은 녹색 인간)이라는 별명이 붙었죠. 하지만 곧 과학자들은 이것이 외계인의 메시지가 아니라, 엄청난 속도로 회전하는 중성자별이 자기장을 따라 전파를 내는 현상이라는 것을 밝혀냈습니다. 그게 바로 펄서의 정체였습니다.
자기성 – 우주의 최강 자석
중성자별 중에서도 자기장이 특히 강한 별이 있습니다. 이런 별을 자기성이라고 부릅니다. 자기성의 자기장은 지구 자기장의 10조 배까지 이를 수 있습니다. 이 엄청난 자기장 때문에 자기성에서는 강력한 X선과 감마선이 방출됩니다. 몇 천 년에 한 번, 엄청난 에너지 폭발을 일으키는데, 그 폭발은 수천 광년 떨어진 지구에서도 감마선 폭발로 감지될 정도로 강력합니다.
펄서의 실용적인 활용
펄서는 단순히 신기한 별이 아닙니다. 그 놀라운 주기성과 정확성 덕분에 우주 탐사와 과학 연구에 다양하게 쓰입니다. 우주선 항법에는 우주선이 어디에 있는지를 계산하는데, 펄서 신호를 GPS처럼 사용할 수 있습니다. 중력파 연구에는 펄서의 신호 변화를 관측하면, 우주에서 일어나는 중력파의 흔적을 찾을 수 있습니다.은하 질량 계산 하고 우리 은하의 무게와 구조를 연구하는 데 쓰입니다.펄서의 회전 속도는 너무나 일정해서, 원자시계에 견줄 만큼 정확한 우주 시계 역할을 합니다.
별이 남긴 리듬
저는 펄서를 생각할 때마다 한 가지가 떠오릅니다.별은 수명을 다해 죽었지만, 그 ‘심장 박동’ 같은 신호는 오랫동안 우주 속에서 울려 퍼집니다. 그 리듬은 변하지 않고, 흔들리지 않죠.우리 삶은 변두리고 매 순간이 불확실하지만, 우주 어딘가에서는 여전히 일정한 속도로 빛을 보내는 별이 있습니다. 그 사실이 왠지 모르게 마음을 안정시킵니다.펄서와 자기성은 별의 죽음 이후에도 남아, 우주 속에서 조용히, 그러나 정확하게 자신의 존재를 알립니다. 그 규칙적인 리듬은 마치 우주가 “걱정하지 마, 나는 여전히 제자리에 있어라고 말해주는 것 같습니다.
