행성상성운

행성상성운(行星狀星雲, planetary nebula)은 발광성운의 일종으로, 점근거성가지별이 생명을 다해 백색왜성이 되기 전 자신의 외피층을 강력한 항성풍으로 우주공간에 대량으로 방출하여 형성된다.

"행성상성운"이라는 용어는 1780년대에 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 마치 행성처럼 원반 모양의 상을 나타낸다고 하여 만들어진 용어이다. 즉 사실 틀린 용어이지만 현재까지도 그냥 널리 사용되고 있다.

별에서 만들어지는 성운이 대개 그렇듯 행성상성운 또한 그 수명은 수만 년 정도로 매우 짧다. 이들은 항성의 핵융합 반응으로 생성된 무거운 원소[1]들을 성간매질로 돌려보냄으로써 이후 세대 항성계 형성에 중요한 역할을 한다. 행성상성운은 저 멀리 외부 은하들에서도 발견된 바 있으며, 외부 은하의 성분에 대한 유용한 정보를 제공해준다.

많은 행성상성운들은 매우 복잡한 구조를 하고 있는데, 단순한 구형의 모양을 이루는 것은 5분의 1 정도이고, 대부분은 비대칭적인 모양을 하고 있다. 이러한 모양들을 만드는 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았으나, 쌍성인 중심별이나, 항성풍과 자기장 등이 그 원인으로 추정되고 있다.

우리 은하 전체에 행성상성운은 약 2만 개 정도가 존재할 것으로 예상된다. 우리 은하 전체의 항성 개수가 2000~5000억 개 정도로 추산되는데 비해 매우 적은데, 이는 행성상성운의 수명이 짧음은 물론 현 우주 나이(약 138억 년)에서는 최종 진화 단계까지 진화할 수 없는 태양 질량 0.8배 미만의 항성이 대부분이기 때문이다.

매우 가벼운 적색왜성들은 행성상성운을 남기지 않을 것으로 예상된다. 이들의 후주계열 단계로 예상되는 청색왜성은 저밀도의 외피층을 가지는 적색거성과 달리 전체적으로 밀도가 높기 때문이다.