M101은하에 초신성이 나타나다(2011.9.2.)

40년 만의 우주쇼, 아마추어들도 관측가능. 국내연구진도 포착

서울대학교 초기우주천체연구단(단장 임명신 교수)과 경희대학교 천문대(대장 박수종)은 2011년 8월 30일 및 31일 양일 약 2000만 광년이라는 매우 가까운 거리에 있는 M101은하에서 발생한 초신성 폭발현상의 모습을 포착하였다.

이 초신성은 8월25일 미국 팔로마천문대에서 최초로 발견되어 PTF11kly 라고 명명되었다. 발견직후부터 세계 각국의 천문학자와 아마추어 천문학자들이 이 초신성 관측을 하고 있다. 이 초신성은 앞으로 1-2주 동안 급격히 밝아져서 9월 초 최대 밝기에 이른 후에 서서히 어두워진다. 이 초신성이 나타난 M101은하는 북두칠성 국자 끝 두 별과 국자위로 삼각형의 꼭지점을 만드는 위치에 있다. 9-10월에는 저녁 때 북서쪽 하는 낮게 관측이 가능하고 11월 이후에는 새벽에 북동쪽 낮은 하늘에서 관측할 수 있다. 밝게 보이는 9월 초에는 소형 천체 망원경 또는 쌍안경으로도 관측이 가능한데 이렇게 직접 초신성을 볼 수 있는 기회는 수 십 년에 한 번 올 수 있다.

초신성이란 별들이 일생을 마칠 때 폭발하면서 죽는 모습을 말하며, 크게 제1형 및 제2형 초신성으로 나눌 수 있다. 이번에 발견된 초신성은 제1a형 초신성으로 판단되고 있으며, 이렇게 가까운 은하에서 제1a형 초신성이 발견된 것은 1972년 이래 처음이다. 제1a형 초신성은 우주의 팽창을 이해하는 데 많이 사용되는 천체이다. 이번에 발견된 초신성을 통해 제1a형 초신성의 성질에 대한 상세한 연구가 가능하며, 이는 앞으로 우주론 연구에 많은 도움을 줄 것으로 보인다.

국내에서는 서울대학교/경희대학교의 초기우주천체연구단(임명신/박수종) 공동연구팀이, 연구단이 자체개발한 시퀸(CQUEAN) 카메라를 미국  텍사스 주 맥도날드 천문대 2.1m 망원경에 장착하여, 이 초신성의 모습을 포착하였다. 또한 서울대학교 관악캠퍼스에서 물리천문학부 대학원생들이 교내의 24인치 망원경을 이용하여 이 초신성의 모습을 담아내는데 성공하였다. 관측결과는 갑작스레 나타나는 천체현상에 대한 정보를 공유하기 위해 운영되고 있는 “Astronomy Telegram”에 보고되었다. 연구팀은 이 초신성의 자료를 통합하는 데이터센터를 운영할 계획이며, 수집된 자료는 초신성연구에 사용될 예정이다. 연구의 참여에 관심이 있을 경우 m101@astro.snu.ac.kr로 연락하면 된다.

맥도날드 천문대관측:

-8월30/31일 실시, 2.1m 망원경과 시퀸 카메라 사용

-관측자: 박원기, 백기선, 오영석, 박수종, 임명신 (서울대 및 경희대)

서울대학교 관측:

-8월31일부터 관측시작, 교내 24인치 망원경사용

-관측자: 김도형, 김두호, 전이슬, 전현성, 최창수, 홍주은, 임명신 (서울대)

그림  경희대학교/서울대학교 공동연구진이 서울대학교와 맥도날드 천문대에서 촬영한 초신성의 모습. 배경사진 중앙에 있는 것이 M101은하이며, 노란색 화살표로 표시시한 것이 이번에 새로 나타난 초신성이다.

그림  서울대학교 물리천문학부 대학원생들이 교내망원경을 이용하여 초신성 관측을 하는 모습(좌로부터, 김도형, 김두호, 홍주은, 전현성).

그림  초기우주천체연구단이 개발한 기기인 시퀸을 사용하여 촬영한 초신성의 모습. 미국 텍사스주 맥도날드 천문대 2.1m 망원경을 사용하여 관측이 이루어졌다.