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초신성 폭발로…300만km로 질주하는 별 조각

보스턴대학 연구팀이 지구에서 2,000광년 떨어진 위치에 은하수 바깥쪽으로 322만km/h로 이동하는 LP 40-365라는 별이 과거 초신성 폭발로 산산조각이 난 조각이라는 걸 발견했다.

연구팀은 허블우주망원경과 TESS 데이터를 분석하고 LP 40-365가 발하는 빛 패턴을 조사한 결과 이 별 밝기가 9시간 주기로 변화하고 있다는 걸 확인했다. 이 현상을 가장 쉽게 설명할 수 있는 건 이 별이 회전하고 있다는 것이다. 초신성 폭발에서 떨어진 파편이라면 보통 더 고속으로 회전하며 9시간이라는 걸 비교적 느긋한 움직임이라고 할 수 있다.

초신성은 백색왜성이 자중에 견딜 수 없게 됐을 때 발생하며 큰 에너지 폭발을 일으킨다. LP 40-365는 회전 속도에서 초신성이 원래 백색왜성 쌍성이었을 가능성을 보여준다. 한 백색왜성이 다른 백색왜성에 무게를 실어 별 붕괴를 시작한 초신성이 되어 버린다.

이 현상은 우주에선 그다지 드물지 않게 다양한 모습으로 발생할 수 있다. 하지만 LP 40-365는 한때 서로 고속으로 공전하고 있던 쌍성 일방이 상대방 질량이 너무 커서 붕괴해 폭발할 때 날아간 별 조각이 아닐까 추측할 수 있다. 이 폭발은 결과적으로 두 별을 폭발시켰을 가능성을 생각할 수 있는 상대방 별은 현재 LP 40-365 위치를 단서로도 발견할 수 없다.

또 LP 40-365는 조성이나 과거에 대한 팁도 얻을 수 있다. 보통이라면 항성은 수소와 헬륨으로 되어 있지만 초신성 파편으로 보이는 LP 40-365의 경우 대부분이 금속 원소로 구성되어 있으며 폭발할 때 반응이 복잡한 원소로 구성됐을 것으로 생각된다.

연구팀은 이 연구에서 LP 40-365 같은 별이 초신성 폭발 당시 어떤 작용을 거쳤는지 폭발 이후 무슨 일이 일어났는지에 대한 지식을 하나 얻을 수 있었다며 이를 통해 지금까지 발견하지 못한 유사 경력을 가진 별이 미래에 발견되면 이해도를 높일 수 있을 것이라고 밝혔다.

또 LP 40-365 같은 별이 천문학자 사이에서도 가장 빠른 별 중 하나일 뿐 아니라 지금까지 발견된 것 중 가장 금속을 많이 포함한 별이라고 설명했다. 격렬한 핵반응 부산물이라는 것이다. 이런 별 조각은 연구 대상으로는 상당히 매력적이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

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