[아하! 우주] 관측사상 최대 ‘서울-공주 크기’ 혜성 온다

2021년에 확인된 베르나디넬리-번스타인 혜성(이하 BB 혜성)은 지름이 137㎞로, 공식적으로 관측된 혜성 중 최대를 기록한 혜성이다. 이는 서울-공주간 거리에 맞먹는 지름으로, 남한땅의 반만 한 크기라 할 수 있다.

이 같은 사실은 출판 전 데이터베이스인 아카이브(arXiv)에 보고됐으며, 현재 ‘천문학 및 천체물리학 회보’에 게재가 승인된 이 새로운 기록은 헤일-밥 혜성을 1위 자리에서 밀어냈다. 기존 기록은 1995년에 발견된 헤일-밥 혜성으로 지름이 대략 74㎞이며, 대중적으로 잘 알려진 핼리 혜성의 지름이 약 5.6㎞인 것과 비교하면 이 혜성이 얼마나 큰지 알 수 있다.

공식명칭 혜성 2014 UN271로 알려진 BB 혜성은 최초 발견자인 미 펜실베니아대 우주론자 게리 번스타인과 미 워싱턴대 박사후 연구원인 페드로 베르나디넬리의 이름을 따서 명명됐으며, 이들은 암흑 에너지 조사 데이터 세트에서 이 혜성을 처음 발견했다. 

BB 혜성을 보여주는 이미지는 2014년으로 거슬러 올라가는데, 그해부터 혜성 이미지를 본 베르나디넬리와 번스타인은 이후 몇 년 동안 이미지를 연구하면서 작은 점이 움직이는 것을 알아차렸다. 당시 BB 혜성은 연구자들이 크기를 측정하기에는 너무 멀리 떨어져 있었지만 꽤 클 것으로 추정할 수는 있었다. 혜성은 태양계의 가장자리를 둘러싸고 있는 얼음 덩어리와 암석 덩어리인 오르트 구름에서 온 것으로, 그 궤도는 태양에서 1광년 거리로, 공전주기는 무려 550만 년이나 된다.

BB 혜성은 현재 태양계 내부를 향해 날아오고 있는 중이다. 2031년에 지구에 가장 가까워지만, 그래도 지구와의 거리가 16억㎞로, 토성의 궤도 밖을 돌 것으로 보여 지구에 위협이 될 만큼 가깝지는 않다.

새로운 연구는 파리천문대 천문학자인 엠마뉴엘 를로슈가 주도했으며, 혜성이 19.6AU(1AU는 지구-태양간 거리 1.5억km) 떨어져 있을 때인 2021년 8월에 촬영한 남미의 아타카마 대형 밀리미터 집합체(ALMA)의 데이터를 사용했다. 연구원들은 혜성의 벌크에서 나오는 마이크로파 복사의 파장을 연구해 혜성의 크기를 추정할 수 있다. 연구자들은 이것은 이런 유형의 측정이 수행된 이래 가장 긴 거리의 측정이라고 새 논문에서 밝혔다.

연구자들은 이처럼 멀리 떨어져 있는 혜성을 측정하는 작업이 흥미진진했다고 덧붙였는데, 왜냐하면 이 혜성이 지구에 가까워지면 덩치가 크게 줄어들기 때문이다. 혜성이 태양에 가까워지면 먼지와 가스의 꼬리가 팽창하게 되고 그에 따라 본체는 수축하게 된다.

헤일-밥 혜성이 가장 가까이 접근했을 때 맨눈으로 볼 수 있었던 것과는 달리 이 혜성은 최근 거리에 접근해도 맨눈으로는 관측이 불가능하다. 그러나 과학자들은 혜성으로부터 오르트 구름의 천체에 대해 많은 것을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다.

ALMA 전파망원경과 같은 대형 망원경을 사용하면 혜성이 지나갈 때 혜성의 화학적 구성에 대해 더 많은 것을 알 수 있을 것이며, 더불어 혜성의 온도, 회전 및 모양에 대해서도 보다 자세히 알게 될 것이라고 를로슈와 그의 동료들이 논문에 밝히고 있다.