진준촌(陳俊村)
【정견뉴스】
과학자들은 일부 별들이 ‘별 지진(starquake)’의 결과 악기처럼 독특한 음악을 만들어낸다는 사실을 발견했다. 이는 별의 나이와 같은 특성뿐만 아니라 은하 전체의 진화와 역사를 이해하는 데 도움이 될 수 있다.
호주국립대학교이 4월 2일 발표한 보도자료에 따르면 이 대학 과학자들을 포함한 국제 연구팀이 일부 별의 밝기가 지속적인 ‘별 지진’으로 인해 시간이 지남에 따라 변동한다는 사실을 발견했다.
이러한 파동은 별의 나이나 질량과 같은 다른 속성을 결정하는 데 사용할 수 있는 주파수로 변환될 수 있다.
이 대학 연구원이자 이번 연구의 수석 저자인 클라우디아 레예스는 별을 독특한 선율을 연주할 수 있는 악기로 볼 수 있다고 말했다.
“어떤 별은 별 지진이 생겨 밝아지고 어두워지는 주기를 반복할 수 있습니다. 이렇게 미세한 밝기 파동을 자세히 관찰하면 별이 연주하는 음악의 리듬을 들을 수 있습니다.”
그녀는 “이러한 파동은 마치 현의 진동이나 드럼의 울림과 비슷해서, 음표와 같으며 주파수로 변환할 수 있습니다. 각 주파수는 별의 크기, 화학 성분 및 내부 구조에 대해 더 많은 것을 알려줍니다.”라고 말했다.
호주국립대학교 웹사이트에는 4월 3일에 레예스가 작성한 기사가 게재되었다. 이 기사에 따르면 레예스는 태양처럼 외층이 끓는 물 냄비처럼 거품을 일으키는 대부분의 별이 별 지진을 경험한다고 설명한다. 뜨거운 기포가 상승해서 표면에서 터지면서 별 전체에 파문을 일으키면 별이 특정한 방식으로 진동할 수 있다.
천문학자들은 별 밝기의 미묘한 변화를 찾아 특정 ‘공명 주파수’에서 발생하는 이러한 진동을 감지할 수 있다. 그들은 성단(星團)에 있는 각 별의 주파수를 연구하면 성단 고유의 ‘노래’를 만들어낼 수 있다.
레예스는 지진이 지구 내부를 연구하는 데 도움이 되는 것처럼, 별 지진은 별 표면 아래의 비밀을 밝혀낼 수 있다고 말한다. 별이 ‘노래’하는 주파수는 별의 내부 구조와 물리적 특성에 의해 결정된다.
상대적으로 큰 별은 더 깊고 느린 진동을 일으키고, 작은 별은 더 높은 톤으로 진동한다. 각 별이 방출하는 음표는 하나뿐만이 아니다.
이 연구에서 연구진은 지구에서 약 3,000광년 떨어진 은하계에 위치한 M67 성단에 있는 수많은 별의 별 지진 주파수 특성을 분석했다.
레예스는 “우리는 이 성단의 별들이 준거성 및 적색거성으로 진화할 때 방출하는 주파수를 연구했는데, 이는 이전에 전혀 탐구된 적이 없습니다”라고 말했다.
연구진은 이 성단의 별들이 생애의 특정 시점에 도달하면 방출하는 주파수 신호가 일시적으로 멈췄다가 고장난 레코드판처럼 주기를 반복한다는 사실을 발견했다. 레예스는 이 시점을 ‘고원(高原)’이라 불렀다.
레예스는 별은 마치 양파처럼 여러 층으로 이루어져 있다고 보았다. 그들은 별의 특정 층에서 별의 질량과 금속성(metallicity)에 영향을 받는 특정 주파수의 사건으로 인해 ‘고원’이 발생하는 것을 발견했다.
“이것은 별의 생애주기에서 고원의 시기와 빈도를 예측할 수 있다는 것을 의미하며, 이를 통해 현재 고원에 있는 별의 나이를 아주 정확하게 추정할 수 있습니다.”라고 그녀는 말한다.
그녀는 “이 연구는 별이 어떻게 진화하는지 이해하고 그 나이를 정확히 추정할 수 있는 새로운 도구가 되어 우리 은하의 진화를 연구하는데 아주 중요합니다.”라고 말했다.
이 연구 결과는 4월 2일 ‘네이처’ 저널에 게재되었다.
은하계 역사에 대한 이해
이 기사에서 레예스는 별은 화석 기록과 같다고 말했습니다. 별에는 별이 형성된 환경의 흔적이 남아 있으며, 이를 연구하면 우리 은하의 이야기를 종합할 수 있다.
은하의 성장은 비교적 작은 은하들이 합병을 통해 완성된다. 이들 은하에서는 구역마다 각기 다른 시기에 별을 생성한다. 때문에 전체 은하의 나이를 더 잘 추정하면 이 역사를 더 자세히 재구성하는 데 도움이 될 수 있다.
또한 M67과 같은 성단은 태양의 미래를 엿보고 수십억 년에 걸쳐 태양이 겪게 될 변화에 대한 통찰력을 줄 수 있다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/296118