NASA가 최근 공개한 중성자성 MSH 15-52 이미지. '유령의 손'이라고 불린다. / space.com

지구에서 1만6000광년 떨어진 거대한 별이 죽으면서 폭발을 일으켰고, 그로 인한 강력한 분출이 ‘유령의 손’처럼 보이는 손가락 형태로 우주에 거대한 흔적을 남겼다. 마치 X레이에 찍힌 손목을 보는 듯하다. 손목의 뼈도 놀랍도록 선명하다. 

미국 항공우주국 NASA는 최근 할로윈을 앞두고 최신 X레이 우주망원경으로 찍은 ‘유령의 손’을 공개했다. 공식적으로는 MSH 15-52라고 불린다. 2021년 12월에 발사된 NASA의 '이미징 X선 편광 탐색기(IXPE)'를 사용하여 과학자들은 MSH 15-52를 약 17일 동안 관찰했으며 펄사의 자기장과 X선 편광에 대해 세부적인 이미지와 설명을 확보할 수 있었다. IXPE는 지구 상공 600㎞에 떠 있으며, 엑스선만 골라 탐지한다. 가시광선에 특화된 허블우주망원경이나 적외선을 잡아내는 제임스 웹 우주망원경과는 다른 시각으로 우주를 관찰한다.

펄사(pulsar)는 강한 자기장을 가지고 회전하는 중성자성으로, 전기를 띤 입자의 강력한 분출과 펄사풍 성운(pulsar wind nebula)을 형성하는 강한 바람을 만든다. NASA의 발표에 따르면, 펄사 PSR B1509-58은 이미지의 중심(MSH 15-52의 손바닥 밑 부분) 근처에 위치하고 있으며, 우주로 입자를 주입하여 사람의 손과 비슷한 빛나는 모양을 만들었다. 

우주망원경은 MSH 15-52의 넓은 영역에서 편광의 양이 현저하게 높다는 것을 보여주었고, 이는 펄사 바람 성운의 영역에 난기류가 거의 없음을 암시한다. 이것은 손가락과 엄지에서 보이는 직선적이고 균일한 자기장 선을 만드는 반면, 복잡하고 격동적인 영역은 입자들의 에너지를 증가시켜 손 모양 구조의 손목에 해당하는 지점 근처에 있는 뚜렷하고 밝은 엑스선 제트를 구성하게 된다고 과학자들은 설명한다. 

스탠포드대(캘리포니아)의 로저 로마니 교수는 "IXPE 데이터는 우리에게 '손'에 있는 자기장의 첫번째 지도를 제공했다"면서 "X선을 생산하는 하전 입자들은 사람의 손에 있는 뼈들처럼, 자기장을 따라 이동하며 성운의 기본 모양을 결정한다“고 설명했다.

1만6000광년 떨어져 있는 MSH 15-52는 2001년 NASA의 찬드라 X레이 탐사선에 의해 처음 관측됐다. 최근 다시 확보된 이미지는 IXPE에 의한 것으로 10월 23일 ‘천체물리학 저널(the Astrophysical Journal)’에 발표됐고, 스페이스닷컴이 최근 이를 보도했다.