태양 같은 수소 연료 별로 성장 중인 ‘HP 타우 삼 형제’.  / NASA

“NASA 허블 우주망원경의 새 이미지에서 반짝이는 우주 정동석(geode)처럼 보이는 별 세 개. 이들이 '반사 성운(reflection nebula)'의 빈 공간에서 빛나고 있다.”

미국 항공우주국 NASA가 현지시간 17일 ‘삼중성계(triple-star star system)’를 포착했다며 신비로운 이미지 한 장과 긴 사진 설명을 붙였다. ‘허블, 태양 같은 별의 새벽을 보여주다.’ 사진 기사의 제목도 천체 관측자들의 눈길을 끌기에 충분했다.

우주매체 스페이스닷컴 등에 따르면, NASA가 공개한 새 사진에는 '우주 요람 속 세 개의 아기별'이 자리 잡고 있는 것처럼 보인다. 이 천체들은 지구로부터 550광년 떨어진 곳에서 우주 먼지와 가스 구름 속에서 태어났음을 온 우주에 전파하고 있는 것 같은 형국이다. 황소자리에 위치한 세 별의 이름은 HP 타우(Tau), HP 타우 G2, HP 타우 G3. 이들은 모두 밝기가 변하는 변광성(variable star)이다. 'HP 타우 삼형제'라 불린다.

셋 가운데 중심 상단에 있는 HP 타우는 변광성의 일종인 ‘T 타우리 별(T Tauri star)’로 알려져 있다. 약 46억년이라는 태양의 나이에 비하면 HP 타우는 1000만년 미만의 '신생아' 별이다. HP 타우는 아직 핵융합을 시작하지 않았다. 핵융합은 별이 수소를 헬륨으로 융합시켜 스스로 전력을 공급하는 과정. 그러나 결국 수백만 년 후에는 태양과 비슷한 수소 연료 별로 성장할 것이다. HP 타우는 태양의 젊은 버전인 셈이다.

‘HP 타우 삼 형제'는 성운과 같은 별 형성 지역에서 발견되며, 태양과 같은 주계열성의 전 단계다. 이는 원시성(원시별)이 주변 가스 구름에서 질량 축적을 멈췄지만, 아직 중심부에서 수소 융합을 시작하지 않은 별의 진화 단계를 보여준다. 이러한 별들 대부분은 쌍성계에 있으며, 절반 가까이는 언젠가 태양계 형성과 유사하게 행성으로 응축될 수 있는 잔해 원반을 가지고 있다.

HP 타우의 밝기는 시간이 지남에 따라 주기적 또는 무작위로 변동한다. NASA는 그 까닭을 다음과 같이 설명하고 있다. "무작위 변동은 젊은 별이 발달할 때 나타나는 혼돈스러운 특성 때문이다. 별 주위의 먼지와 가스로 이루어진 강착 원반(accretion disk)의 불안정성, 그 원반에서 떨어져서 별에 흡수되는 물질, 별 표면의 플레어 등이 원인이다. 주기적인 변화는 거대한 흑점이 회전하며 시야에 들어오거나 나가면서 발생할 수 있다."

변광성은 별의 밝기를 예측할 수 있느냐 없느냐에 따라 구분된다. 세페이드 변광성은 밝기와 변광주기가 일정하다. 때문에 별의 맥동을 통해 거리를 측정할 수 있는 '우주 거리 사다리'로도 불린다. 반면에 오리온 자리의 베텔게우스(Betelgeuse)는 최근 몇 년 동안 밝기가 크게 변동한 경우다.

NASA의 허블 망원경 덕분에 '태양 같은 별'은 천문학자들에게 반갑고 고귀한 존재로 떠올랐다. ‘HP 타우 삼형제'를 통해 태양의 과거, 현재, 미래에 대한 연구에 한발 짝 더 다가설 수 있기 때문이다.