진준촌(陳俊村)
【정견뉴스】
천문학자들이 NASA의 허블 우주 망원경을 이용해 은하계를 통과하는 미지의 항성을 발견했다. 이 천체(天體)는 초강력 자기장을 가지고 있는데 이것은 슈퍼히어로 영화나 만화에서 초능력의 원천으로 여겨지기도 한다.
4월 15일 발표된 보도자료에서 NASA는 SGR 0501+4516이라는 이름의 이 항성이 미지의 기원에서 우리 은하를 가로질러 지나가고 있다고 밝혔다. 이 항성은 우리 은하에서 애초 예상했던 초신성 폭발로 탄생한 것이 아닐 가능성이 가장 높은 항성이다.
이 연구를 주도한 유럽우주국(ESA)의 연구원 애슐리 챠임스는 “마그네타는 중성자별의 일종으로, 별이 죽은 후 남은 잔해로 중성자로만 이루어져 있습니다. 너무 무겁고 밀도가 높아서 원자를 구성하는 전자와 양성자가 서로 압착되어 중성자를 형성합니다.”라고 말했다.
챠임스는 마그네타가 지구에서 가장 강력한 자석보다 수십억 배 더 강한 자기장을 가지고 있다는 점에서 독특하다고 말했다.
NASA는 마그네타가 만약 지구와 달 사이의 절반 정도의 거리에서 지구를 지나간다면 그 강력한 자기장으로 지구상의 모든 신용카드를 파괴할 수 있다. 사람이 만약 마그네타에서 966킬로미터 이내에 접근하면 이 물체는 공상 과학 소설에 나오는 죽음의 광선으로 변해 인체의 모든 원자를 찢어버릴 수 있다.
허블 우주망원경과 ESA의 가이아 우주망원경의 도움으로 연구자들은 SGR 0501+4516의 특성을 밝혀냈다.
천문학자들은 2008년 NASA의 닐 게렐스 스위프트 천문대를 이용해 우리 은하 가장자리에서 강렬한 감마선 섬광을 관측했는데, 나중에 이 섬광이 은하수에 있는 약 30개의 마그네타 중 하나인 SGR 0501+4516에서 나왔음을 확인했다.
마그네타는 중성자별이기 때문에 생성 원인에 대한 학자들의 가장 자연스런 설명은 초신성이 폭발하면서 중력적으로 붕괴 되어 밀도가 극히 높은 중성자별이 되었다는 것이다. 이 이론에 따르면 HB9로 알려진 초신성의 잔해 근처에 위치한 SGR 0501+4516은 이러한 방식으로 형성된 것처럼 보인다.
그러나 허블 우주 망원경을 통해 10년에 걸쳐 SGR 0501+4516을 연구한 결과, 천문학자들은 이 주장에 의문을 제기하고 있다. 마그네타가 발견된 후 천문학자들은 2010년, 2012년, 2020년에 허블 우주 망원경으로 관측했고, 그 결과 가이아 우주 망원경의 관측 결과와 일치했다. 이 방식으로 하늘을 가로질러 이동하는 마그네타의 미묘한 움직임을 밝혀냈다.
천문학자들은 SGR 0501+4516의 위치를 추적함으로써 하늘을 가로질러 이동하는 마그네타의 운동을 측정할 수 있었다. 그 운동 속도와 방향은 마그네타가 인근 초신성의 잔해와 관련이 없을 가능성을 시사한다. 초신성 폭발로 탄생한 게 아니라면 다른 방식으로 형성되었을 수 있다.
마그네타는 또한 두 개의 질량이 작은 중성자별이 합쳐지거나 강착 유도 붕괴(accretion-induced collapse)로 알려진 과정을 통해 형성될 수 있다. 강착 유도 붕괴에는 쌍성계가 필요한데 적어도 하나는 백색왜성이 있어야 한다. 백색왜성이 동반 항성에서 가스를 빨아들이면서 너무 커져서 스스로 지탱할 수 없게 되면 결국 폭발하거나 마그네타가 형성될 수 있다.
네덜란드 라드바우드 대학과 영국 워릭 대학의 연구원 앤드류 레반은 일반적인 상황에서는 백색왜성이 폭발할 때 많은 것을 남기지 않지만 특정 상황에서는 백색왜성이 중성자별로 붕괴할 수 있다는 이론이 있다고 덧붙였다. 연구팀은 이것이 SGR 0501+4516이 탄생한 방법일 수 있다고 본다.
연구팀은 향후 허블 우주 망원경을 이용해 우리 은하에 있는 다른 항성들의 기원을 관측해 초강력 자기장을 가진 천체들이 어떻게 형성되는지 연구할 계획이다.
이번 연구 결과는 2025년 4월 15일 ‘천문학과 천체물리학 저널’에 게재되었다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/296398