신성

요약 폭발변광성의 하나로 육안이나 망원경으로 잘 보이지 않을 정도로 어둡던 별이 갑자기 밝아져 수일 내에 빛의 밝기가 수천 배에서 수만 배에 이르는 별을 말한다. 은하계 안에서는 매년 수십 개의 신성이 출현하는 것으로 추산되고 있지만 그 중 관측되는 것은 몇 개 되지 않는다.

육안이나 망원경으로 잘 보이지 않을 정도로 어둡던 별이 갑자기 밝아져 수일 내에 광도가 수천 배에서 수만 배에 이르는 별을 말한다. 광도가 극대에 이른 후에 광도는 서서히 낮아져서 수백 일 또는 수년 후에는 원래의 어두운 밝기로 돌아간다. 망원경이 만들어지기 전에는 하늘에 새로운 별이 탄생한다고 생각해서 서양에서는 신성이라 명명하였고 동양에서는 객성(客星)이라고 불렀다. 은하계 안에서는 매년 수십 개의 신성이 출현하는 것으로 추산되고 있으나 그 중 관측되는 것은 몇 개 되지 않는다.

신성의 스펙트럼에는 어두운 흡수선과 밝은 방출선이 보인다. 스펙트럼선의 연구로 신성은 매초 수백 km에서 수천 km의 속도로 가스를 우주공간으로 분출하고 있음이 알려졌다. 이렇게 분출된 가스는 구각(球殼) 또는 도넛 형태로 별에서 분리된다. 이렇게 방출되는 물질은 별 전체 질량의 1만분의 1 정도이다. 신성은 별 전체가 폭발하는 것이 아니라 별표면의 얇은 층이 폭발하는 것으로, 이 표면층의 팽창 때문에 별 전체가 팽창하는 것같이 보인다. 표면층이 우주공간으로 흩어져버린 후에는 별의 광도나 색깔이 원래의 상태로 되돌아간 것처럼 보인다.

신성 중에는 수일 내에 19등급 정도까지 밝아졌다가 서서히 어두워지는 정상신성(定常新星)과, 수십년에 걸쳐 2번 또는 3번 폭발을 일으키는 재기신성(再起新星), 그리고 정상신성의 밝기보다 몇 등급이 낮은 왜신성(矮新星) 등이 있다. 신성의 발생 이전 상태는 어느 별이 폭발을 일으킬지 예측할 수 없기 때문에 순전히 우연에 의해서만 폭발 이전의 사진을 찍거나 스펙트럼을 기록할 수 있다. 폭발 이전의 스펙트럼이 기록된 유일한 신성은 독수리자리 1918(독수리자리 V603)로, 이 별의 스펙트럼은 선이 나타나지 않는 뜨겁고 푸른 별의 스펙트럼과 같다. 이로부터 모든 신성은 원래 청색의 준왜성(準矮星)일 것으로 추측되고 있다.

또 신성은 쌍성계를 이루고 있다고 생각된다. 신성이 되기 위해서는 동반성(同伴星)이 있어야 하기 때문이다. 신성의 원인은 확실히 알려지지 않았지만 현재 가장 널리 받아들여지는 학설에 의하면, 준왜성 또는 왜성이 적색거성과 근접쌍성을 이루는 계에서 거성으로부터 수소물질이 온도가 높은 왜성으로 끌려 들어가 새로운 핵반응을 일으켜 에너지가 방출되면서 별이 폭발한다는 것이다. 신성은 안드로메다은하와 같은 외부은하에서도 발견되고 있다. 신성과 같이 갑자기 밝아지지만, 광도가 신성보다 수천에서 수만 배나 더 밝아지는 별을 초신성이라고 한다.