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이러한 중성자를 인공적으로 대량 생산할 수는 없지만 자연에는 거대한 중성자 집합체인 중성자별이 있다. 중성자별은 무거운 별이 마지막으로 그 생명을 다하고 폭발하여 장렬한 죽음을 한 뒤 그 잿더미 속에 남은 작고 무거운 별을 말한다. 이런 중성자별의 발견은 우연히 찾아왔다. 캠브리지 대학에서 박사과정을 밟고 있던 조셀린 벨은 그날도 역시 전파망원경에 붙은 관측 차트를 보고 있었다. 차트지 위에는 불규칙하게 뾰족한 가시모양의 파형이 되풀이하여 나타나고 있었다. 벌써 6개월 동안이나 이 지긋지긋한 차트만 들여다보고 있어야만 했던 그녀가 펄서(pulsar;규칙적인 전파를 발사하는 별)를 발견했던 순간도 마찬가지였다. 매일매일 쏟아져 나오는 차트지의 길이는30m나 됐으며 같은 관측을 6개월째 계속했다.

그러던 어느날 그 차트지의 파형 가운데 무엇인가 눈에 거슬리는 모양의 파형이 눈에 들어왔다. 전파망원경으로 하늘을 관측할 때 망원경을 하늘의 한 곳으로부터 다른 곳을 겨냥하여 이동하면서 하늘을 보는데, 약 4일, 차트 길이로는 120m 정도가 되면 하늘의 같은 자리로 돌아왔다. 그런데 차트 길이가 120m일 때마다 같은 모양의 파형이 나타났다. 지도교수인 토니 휴이슈에게 이 사실을 알리고 그 파형이 있는 하늘 부분에 전파망원경을 고정하고 차트지가 돌아가는 속도를 높였더니 놀랍게도 1.3초마다 규칙적으로 되풀이되는 톱니모양의 파형이 나타났다.

휴이슈는 장난삼아 이 펄서를 ‘작은 녹색인간 1호\'라고 이름지었다. 우리들과는 전혀 다른 문화를 가진 작은 녹색인간이 우주 어느 곳에 살면서 전파로 서로 교신하는 것을 포착했다는 반 장난 같은 생각을 표현한 것이다.


pulse의 방향이 이와 같다면
지구에서 전파는 수신할수 있다.
어쨌든 이 규칙적인 전파를 발사하는 실체는 별이 폭발하여 장렬한 죽음을 맞이한 그 잿더미 속에 남은 중성자별이란 설명이 뒤따랐고, 이 학설은 곧 학계에서 공인을 받게 된다.


[ 중성자별 ]
중성자별이란 반경이 약 100 정도 되는 작은 별이지만 무게는 태양만한 별로서, 원자핵과 원자핵이 서로 닿을 정도로 밀도가 커서 한 숟갈 정도의 중성자별의 물질이라도 그 무게가 천만 톤 정도나 된다. 천천히 회전하던 폭발 전의 큰 별이 작은 중성자별로 붕괴 수축하면 굉장히 빠르게 회전할 것이 예상되므로 중성자별은 빨리 회전하고 있으리라 짐작된다. 그것은 마치 팔을 벌리고 천천히 돌던 피겨 스케이트 선수가 팔을 움츠리면 빨리 회전하는 것과 같다. 이렇게 빨리 회전(1초에 한 번쯤 도는) 중성자별은 강한 자장을 가지고 있으며, 이 회전하는 자장에서 발생하는 전파가 조셀린 벨이 발견한 펄서의 전파인 것이다.

중성자별인 펄서는 또 재미있는 구조를 가지고 있다. 중성자별의 외곽은 철로 되어 있고 그 내부는 주로 중성자로 되어 있다는 것을 우리들은 알고 있다.
하늘에 떠 있는 10km 반경의 거대한 핵이라고 생각할 수 있는 이 중성자별의 내부는 원자핵도 그렇듯이 점성이 전혀 없는 핵물질로 된 초유체(超流體)로 이루어져 있다는 생각이 지배적이다.

그러한 생각이 옳다는 증거가 1969년 봄에 포착되었다. 펄서의 회전이 마치 우주의 거인이 팽이를 돌리듯 더 빨라졌다가 다시 원상회복이 되는 것이 관측된 것이다. 그 당시 과학자들은 이 별의 회전속도 증가는 철로 된 별의 외각이 회전으로 인한 힘을 못 이겨 금이 가고 부분적으로 깨지면서 별이 작아지기 때문이라고 생각하였다. 그러나 별의 지진으로 알려진 이 현상은 속에 있는 초유체 때문에 일어나는 것으로 밝혀졌다.

중성자별인 펄서가 방사하는 전파와 여러 형태의 에너지 발산 때문에 별 외곽의 회전이 점점 늦어진다. 그렇지만 점성이 없는 초유체로 된 내부는 외부와 무관하게 그 회전을 유지하다가 그 회전을 외곽으로 가끔 전달하게 된다. 이때 펄서는 더 빨리 회전하게 되는 것이다. 이는 마치 삶은 계란의 회전을 늦추는 것은 쉬우나 날계란의 회전을 손으로 방해하면 회전 속도가 늦어지다가 갑자가 살아있는 것처럼 꿈틀하는 것과 같다. 이는 날계란 속의 유체인 노른자와 천자가 가지는 점성이 다른 까닭에 유체의 회전이 외부로 전달되는 과정에서 일어난다. 중성자별 역시 그 속에 있는 초유체가 계란의 노른자 역할을 하는 것이다.

대부분의 별은 우주 공간에 퍼져있는 수소가 만유인력에 의하여 뭉쳐지면서 탄생한다. 별의 중심부는 그 외부에 쌓인 무게의 압력을 받으며 수축하고 ‘보일-샤를의 법칙\'에 따라 내부온도가 높아진다. 태양의 경우 중력에 의한 압력 때문에 중심부의 온도는 수천만 도가 되어 핵융합 반응이 일어나게 되는 것이다. 수소폭탄이 터지는 것에 해당하는 이 핵융합 반응은 태양이 붉게 탈 수 있는 에너지를 공급하고 중력에 의하여 수축하려는 힘에 맞비기면서 현재 태양의 크기를 유지하고 있는 것이다.

그러나 언젠가는 중심부의 핵연료는 소진될 것이고, 짓누르는 중력의 압력을 감당하지 못하는 별은 수축할 수밖에 없다. 수축을 막을 힘이 없는 별의 중심부는 계속 작아지면서 원자핵 속의 중성자와 중성자가 맞부딪칠 때까지 수축하여 반경 백 만km의 별이 10km 정도의 반경을 갖게 된다.

이때 이 중심부의 온도는 10조 도 가량이 되며 수천억 톤의 압력도 받게 된다. 그러나 중성자와 중성자가 맞부딪치면 더 수축이 불가능해지고 따라서 마치 억눌린 거대한 용수철처럼 되어 그 위에 떨어지는 물질들을 튕겨낸다. 튕겨질 때 생기는 거대한 충격파가 별을 폭파시켜 뜨거워진 중심부는 수많은 중성미자와 광자(빛)를 방사하게 되는 것이다.

실제로 이렇게 방사되는 에너지는 태양의 백만 배가 넘고 있다. 우리가 무슨 수단을 쓰더라도 중성자별이 방출하는 에너지의 일부라도 저장할 수 있다면 에너지 문제는 해결될 것이다.
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