【정견뉴스】
천문학자들은 최근 거대한 죽어가는 항성이 붕괴하는 과정에서 ‘폭발 속의 폭발’ 현상이 발생해, 대량의 황금, 백금 등 우주 중원소를 만들어내는 것을 최초로 관측했다. 개념도(영상 캡처)
천문학자들은 최근 거대한 죽어가는 항성이 붕괴하는 과정에서 ‘폭발 속의 폭발’ 현상이 발생해, 대량의 황금, 백금 등 우주 중원소를 만들어 내는 것을 최초로 관측했다.
과학교육 웹사이트 《라이브사이언스(LiveScience)》 보도에 따르면, ‘AT2025ulz’로 명명된 이 사건은 올해 8월 18일 미국 LIGO와 유럽 Virgo 중력파 관측소에 의해 처음 탐지되었다.
초기 중력파 신호는 이것이 천체 합병 사건임을 나타냈으며, 뒤이어 캘리포니아의 츠비키 과도 현상 시설(ZTF)도 ‘킬로노바(kilonova)’의 특징을 나타내는 빠르게 쇠퇴하는 적색광을 관측했다. 이는 이 항성이 위치한 우주 공간에서 황금, 백금 등의 중원소가 단련되어 만들어지고 있음을 보여주었다.
그러나 해당 광점은 보통 관측되는 것처럼 소멸하지 않고 오히려 다시 밝아지기 시작했으며, ‘초신성(supernova)’의 특징을 나타내는 청색 파장으로 변했다.
연구팀은 가설을 통해, 이것은 하나의 거대한 항성이 붕괴하는 과정에서 그 핵이 먼저 둘로 나뉘어 두 개의 더 작은 중성자별로 분열된 후, 수 시간 내에 다시 격렬하게 충돌하면서 ‘초신성’과 ‘킬로노바’가 결합된 이중 폭발을 일으킨 것이라고 지적했다.
이러한 ‘폭발 속의 폭발’ 현상은 왜 관측 데이터가 먼저 붉은색을 띠다가 나중에 푸른색으로 변하는 모순된 스펙트럼을 나타냈는지 설명해 준다.
과학자들이 더욱 주목하는 것은 중력파 데이터의 분석 결과다. 연구에 따르면 합병된 두 개의 중성자별 중 적어도 하나의 질량이 99%의 확률로 ‘태양보다 작’았다. 이는 중성자별 질량의 하한선이 태양 질량의 1.2배보다 낮아서는 안 된다고 보편적으로 믿어온 전통적인 항성 물리학의 예측에 정면으로 도전하는 것이다.
연구팀은 극도로 빠르게 회전하는 항성의 붕괴 분열 모델 하에서만 이토록 가벼운 중성자별이 생성될 가능성이 있다고 보고 있다.
비록 현재는 서로 무관한 두 사건이 우연히 겹쳤을 가능성을 배제해야 하는 단계이지만, 만약 ‘슈퍼 킬로노바(superkilonova)’ 사건이 확정된다면 이는 천체 진화 이론의 중대한 돌파구가 될 것이다.
카네기 멜런 대학교의 안토넬라 팔메세(Antonella Palmese) 조교수는 만약 슈퍼 킬로노바가 실제로 존재한다면, 향후 베라 C. 루빈 천문대나 NASA의 로먼 우주 망원경을 통해 더 많은 사례를 관측할 수 있을 것으로 밝혔다.
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(NTD)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/300184