타이코초신성

1572년 11월초에 카시오페이아자리에서 발견된 초신성이다(그림 1 참조). 역사적 기록과 초신성잔해의 엑스선 관측에 의하면 이 초신성은 제Ia형초신성임이 거의 확실하다. SN 1572 혹은 카시오페이아자리B별(B Cas)이라고 알려져 있다. 우리은하에서 폭발하여 육안으로 관측이 가능한 첫 번째 초신성이었다.

타이코초신성잔해라고 불리는 성운 모양 잔해는 전파 영역에서 처음 검출되었기 때문에 전파원을 부르는 이름인 '3C 10' 으로 종종 불린다(그림 2 참조). 케임브리지전파원목록3판(Third Cambridge Catalogue of Radio Sources)의 10번째 천체라는 의미이다. 원형별(progenitor)은 태양에서 약 9800 광년 떨어진 곳에 위치한다.

그림 1. 타이코 브라헤가 출판한 책에 있는 초신성 모습. I이라고 표시한 것이 타이코초신성이다. (출처: )

그림 2. 타이코초신성잔해. 찬드라엑스선망원경이 여러 에너지밴드에서 관측한 관측 결과를 합성한 것이다. (출처: )

목차

타이코초신성의 최초 발견일은 1572년 11월초이다. 1574년 초까지 보였다고 한다. 확실하지는 않지만 11월 2일 초신성이 나타났고 11월 11일에는 목성보다 밝았다는 기록이 있다. 11월 16일 경에는 금성과 비슷한 겉보기등급으로 약 -4였다고 한다. 적경과 적위는 J2000.0년 기준으로 각각 0^h 25.3^m과 +64° 09′이고 은하좌표계 값은 G.120.1+1.4 이다. 지구로부터 거리는 약 9800광년(3.0 kpc)이다. 제Ia형초신성이므로, 모체는 쌍성을 이루고 있던 백색왜성으로 여겨진다.

타이코브라헤가 1573년 '어느 누구의 삶이나 기억 속에서 보지 못했던 새 별에 관해(De nova et nullius aevi memoria prius visa stella)'라는 책을 남길 정도로 자세한 연구를 한 덕분에 처음 발견한 것이 아님에도 타이코초신성이라고 불린다. 타이코가 처음 관측한 것은 1572년 11월 11일이다. 영국을 포함한 유럽 전역과 우리나라, 중국에 있는 당대 관측 천문학자들도 관측 기록을 남겼다.

타이코초신성잔해는 1952년 조드랠뱅크 관측소(Jodrell Bank Observatory)에서 158.5 MHz전파 관측이 성공하면서 발견되었다. 1957년 케임브리지전파망원경으로 확인된 이 잔해는 그 후 2C 34로 등록되었다가 3C 10이라는 이름으로 남게 되었다. 그후 1970년 발사된 세계 최초의 엑스선 관측선인 우후루(Uhuru)가 엑스선원을 발견하고 '세페우스 X-1(Cepheus X-1)'라고 이름 붙였다. 1960년대가 되자 팔로마천문대의 광학 망원경으로 광학 관측이 성공하게 되었다.

2004년에는 타이코초신성의 동반성으로 여겨지는 G형 준거성이 발견되었다. 질량은 1 @@NAMATH_INLINE@@M_{\odot}@@NAMATH_INLINE@@이고 반지름은 1.32 - 2.6@@NAMATH_INLINE@@R_{\odot}@@NAMATH_INLINE@@이다. 광도는 1.9 - 7.6@@NAMATH_INLINE@@L_{\odot}@@NAMATH_INLINE@@이고 겉보기등급은 18.71이다. 여러 동반성의 후보 가운데 'G'후보였기 때문에 '타이코G(Tycho G)'라고 불린다(따라서 분광형의 의미는 없다). 이 별은 80 km@@NAMATH_INLINE@@\,@@NAMATH_INLINE@@s^-1의 시선속도로 지구에서 멀어지고 있다.

조선 선조 5년에 초신성이 관측되었다는 기록이 선조수정실록에 남아 있다. 그 뿐이 아니다. 1565년(명종 20년)부터 1581년(선조 14년) 사이 17년간 율곡이 명종과 선조 임금에게 강의한 내용을 수록한 경연일기인 '석담일기'를 보면 '1572년(선조 5년) 음력 10월 객성이 책성(카시오페아의 일부)의 옆에 나타났다. 그 크기가 금성보다 컸다.'라는 기록이 있다(그림 3 참조).

그림 3. 석담일기. (출처: )

당시 세계를 지배하던 아리스토텔레스 우주관에 의하면 '에테르'라는 완벽한 물질로 구성된 천상계(우주)는 불변의 법칙이 지배하고 있다. 따라서, 천구에 있는 태양과 모든 천체는 완벽한 구의 모양을 하고 있으며 죽지도 않고 태어나지도 않는다. 새로운 별이 갑자기 나타나는 천문 현상이 나타날 수 없었다. 타이코는 시차를 측정하려고 시도했고 시차를 측정하지 못한 사실로부터 이 별이 관측 오차보다 작은 시차, 즉 먼 거리에 있는 것이라고 주장했다. 달이나 행성들은 시차가 존재했으므로 이들보다 멀리 있는 별이며, 별 역시 새로 태어날 수 있는 존재라고 주장했다.

영원무궁한 별의 존재를 믿던 사람들에게는 별이 없어지거나 태어나는 일은 있어서는 안되는 것이었으므로 타이코의 생각은 큰 논란거리가 되었다. 타이코는 자신을 믿지 않고 고대 천문학의 전통을 고집하는 자들을 '오! 아둔한 자들이여. 눈 먼 자들이여!'라며 비판했다. 결국 타이코가 목격한 초신성은 이러한 우주관을 크게 흔들었고, 새로운 우주관으로 인도하게 되었다.