별 진화·죽음 때 수많은 원소 생성
우주와 인과응보·공존공영도 연결

"사람은 별의 잔해다"라는 말이 맞는 말이냐는 질문을 받았다. 그래서 천문학 관련 책들을 읽어 보았다.

천문학 관련 책을 보면서 붓다와 노자, 장자 말씀 중 현실적으로 이해되지 않던 것들이 과학적으로 이해되고 인간으로 태어난다는 것은 정말 어려운 일임을 알 수 있었다. 인과응보와 공존공영의 영혼 법칙이 우주 법칙과 연결됨도 알 수 있었다. 인간존엄을 망각하고 권력이나 돈, 폭력에 가치를 두고 억울한 일을 야기하는 인간들이 돌아가서 고통을 겪는 곳도 우주에 있음을 유추할 수 있다. 인간이 멸종해도 또다른 생명체가 진화해 지구에서 삶을 영위할 수 있음도 알 수 있다. 물론 긴 시간이 소요되는 일이다.

다음은 읽은 내용을 정리한 것이다. 별은 우주 공간의 먼지와 기체 등이 모여서 만들어진다. 1%밖에 안 되는 먼지 알갱이가 기체 입자보다 1000배 이상 크기 때문에 덩어리를 만드는 구심적 역할을 한다. 중력에 의해 덩어리가 커지는데, 충분히 커지면 자체 중력에 의해 수축한다. 별은 중심부의 수소가 핵융합 반응으로 모두 헬륨으로 바뀌면 수명을 다하고 죽음으로 향하는 진화를 하게 된다.

별과 별 사이의 우주공간에 있는 성간 가스 밀도는 대단히 희박하지만 특별히 가스가 많이 모여 있는 곳에서는 자체 중력이 생겨서 수축이 일어난다. 그래서 중심부 가스의 온도와 압력이 상승하여 온도가 1000만 도 이상 되면 스스로 빛을 내는 별이 된다. 빛을 내기 시작한 별은 서서히 진화해 간다. 중심핵의 수소가 핵융합 반응에 의해 헬륨으로 바뀌어가는 단계에 있는 별을 주계열성이라고 한다. 태양을 비롯하여 밤하늘에 빛나고 있는 대부분의 별이 주계열성이다. 이때가 별의 청장년기에 해당하는 시기인데 별의 일생 중 80~90% 정도를 차지한다.

중심부 수소가 모두 타면 별은 노년기로 들어가는데, 주계열 시대에 비해 수백 배나 밝고 수십 배 이상 부풀어 적색 거성이나 적색 초거성이 된다. 별의 쇠퇴는 질량에 따라 달라진다. 질량이 작은 별은 적색 거성이 되어 중심부에서 수소 대신 헬륨이 핵반응 해 열을 방출하지만, 곧 다 타버려서 별이 납작하게 작아지면서 어두운 왜성이 되어 일생을 끝낸다. 질량이 태양의 10배 이상인 큰별에서는 중심부에서 다시 원자핵 반응이 격렬하게 일어나고, 중심부가 찌그러져 그 반동으로 별 전체가 날아가 버린다. 이것이 초신성의 폭발로 태양보다 수천 배 이상 밝게 빛난다. 별의 중심부와 대기에서 만들어지지 않은 나머지 원소들은 초신성 폭발 과정에서 생성된다. 이렇게 만들어진 원소들은 우주로 퍼져나가 다시 새로운 별과 행성을 만드는 원료가 된다.

우리 몸을 이루는 대부분 원소는 별의 진화와 죽음의 과정에서 만들어진 것이다. 즉 우리는 모두 별의 잔해라고 할 수 있다. 물론 긴 시간의 관점에서 이루어지는 과정이다.

우리는 138억 년 전 우주가 탄생한 이후 지금까지 어떤 과정을 거쳐왔는지 전반적으로는 이해하고 있다. 현대 과학의 엄청난 성과다. 하지만 최초의 별과 은하가 어떻게 만들어졌는지, 그리고 어떻게 생겼는지는 아직 알지 못한다. 제임스웹 우주망원경은 새롭게 탄생한 별과 그 주변에서 행성들이 형성되는 과정을 이해하는 데 큰 역할을 할 것이다. 제임스웹은 다른 별 주위를 도는 행성의 대기 성분까지 분석할 수 있는 정밀한 장비도 갖추고 있어서 생명체가 살 가능성이 있는 외계 행성을 찾으려는 인류의 오랜 노력도 더욱 힘을 받으리라 보인다.

/이헌동 전 김해 영운초 교장

 

 

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