인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 우리는 프록시마센타우리의 여행을 마치고, 이웃 별인 바너드 별(Barnard’s Star)로 여행을 계속한다.

바너드 별은 지구에서 가장 가까운 별 중 하나다. 이 별​은 지구로부터 약 5.96광년, 프록시마 센타우리에서는 약 1.5광년 떨어져 있다. 바너드별은 질량이 태양의 16%, 크기는 태양의 19%인 ‘적색왜성(red dwarf)’이다. 태양 질량의 8~50%인 적색왜성은 핵융합을 할 수 있는 가장 작은 별로 태양보다 온도가 낮아 붉은색으로 빛난다.

표면 온도는 3134켈빈이며, 태양 밝기의 2500분의 1 수준에 불과하다. 바너드 별은 어둡기 때문에 이 별을 우리 태양 대신 태양계 중심에 대체해 놓더라도, 보름달 밝기의 100배 정도에 그칠 것이다.

상대적으로 작은 별이지만, 상당히 빠르게 이동하는 특성이 있다. 이러한 움직임 덕분에 1916년 미국 천문학자 에드워드 에머슨 바너드(Edward Emerson Barnard)에 의해 발견되었다. 그의 이름을 따서 명명된 이 별은 나중에 ‘고유 운동’이라 불리는 별들의 위치변화 속도의 측정에서 중요한 기준이 되기도 한다. 비록 프록시마 센타우리보다 거리가 더 멀지만, 연구 가치가 높아 학자들에게 많은 관심을 받고 있다.

바너드 별은 적색 왜성 중 지구에서 두 번째로 가깝고, 위치도 천구의 적도 근처이기 때문에 관측할 수 있는 장소가 넓다. 따라서 이 항성의 물리적 특징, 천문학적 수치 및 외계행성의 존재 여부 등 많은 연구가 이루어졌다. 늙은 별임에도 불구하고 관측 자료에 따르면 이 별은 아직도 플레어 현상을 보인다.

바너드 별은 이전부터 논쟁거리였다. 1960년대의 10년 동안 피터 판 데 캄프(Peter van de Kamp)의 ‘바너드 별 주위에는 목성형 행성이 존재한다’라는 잘못된 주장은 천문학자들에게 지지를 받아 왔다. 이후 지구형 행성의 존재는 가능하나, 목성형 행성처럼 질량이 큰 천체는 없다는 것이 검증되면서 캄프의 주장은 거짓으로 판명되었다. 이 별은 지구에서 가깝기 때문에 성간 여행의 후보지였다.

바너드 별은 어두운 M4 분광형의 적색 왜성이며 망원경 없이는 볼 수 없다. 겉보기 등급은 9.57이다. 인간의 맨눈으로 볼 수 있는 가장 어두운 별이 6등급임을 생각하면, 바너드 별은 사람의 시각적 한계치보다 27배나 더 어두운 천체인 셈이다.

바너드 별의 나이는 70~120억 년 정도로 예상되며, 이는 우주의 나이와 비슷하게 오래된 것이다. 밝기의 변화에서 도출한 바너드 별의 자전주기는 130일로, 이를 통해 오랜 기간에 걸쳐 바너드 별은 자전 에너지의 상당량을 잃었음을 알 수 있다. 늙은 별에 속하기 때문에 바너드 별은 표면 활동량이 적을 것으로 생각했었다. 그러나 1998년 천문학자들은 이 별의 표면에서 극심한 태양 플레어 현상을 발견했으며, 이로 인해 바너드 별은 플레어 별로 밝혀졌다.

행성의 존재 여부에 대한 논쟁을 빼면, 바너드 별에 대해 가장 자세하게 연구가 이루어진 분야는 다이달로스 계획이었다. 이 계획은 1973년부터 1978년 사이에 수행되었으며, 현재의 기술 또는 근미래 과학 기술을 이용하여 빠른 속도로 날 수 있는 무인 우주선을 개발하자는 내용이었다. 바너드 별이 목표지로 선택된 이유 중 하나는 이 별이 행성을 거느릴 것으로 생각했기 때문이었다.

초기의 다이달로스 계획 모형은 이론적 연구를 한층 심화시켰다. 1980년 로버트 프레이타스는 보다 야심찬 계획을 제안했는데, 그 내용은 외계 생명체를 찾아내고 접촉하기 위한 ‘자기 복제 우주선’을 만들자는 것이었다. 우주선은 목성 궤도에서 건조된 뒤 바너드 별에 다이달로스 계획과 유사한 방법을 이용하여 발사되며, 47년 후 도착한다. 바너드 별에 도착하면 이 우주선은 자기 복제 과정을 시작하며 공장을 건설하고 탐사선을 제작하며, 최종적으로 자기 자신과 똑같은 탐사선을 1천 년 내로 만들어 내게 된다.

2018년 11월, 바너드별에서 약 6000만㎞ 떨어진 거리를 공전하고 있는 행성이 발견되었는데, 질량은 지구 질량의 3.2배이고, 공전 주기는 약 233일이며 ‘버나드 별 B’로 명명되었다. 바너드 B는 지구 질량의 40%에 해당하는 행성으로, 수성과 태양 거리의 5%에 불과한 거리(290만㎞)에서 바너드 별을 3.15일에 한 번씩 공전한다.

연구진은 “지금까지 알려진 외계행성 중 지구보다 질량이 작은 것은 소수인데, 바너드 B는 그 중에서도 가장 작은 축에 속하며, 이 별에는 지구보다 작은 행성 3개가 더 있을 가능성도 있는 것으로 나타났다”고 밝혔다. 이는 추가 관측을 통해 확인할 계획이다.

이러한 의미를 담아 그림 ‘바너드 별 241501P’를 그리고, 시 ‘바너드 별’을 썼다.

/우주화가 하정열(Cosmos Painter Ha, Jung-Yul) 

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

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