하버드 대학의 천문학자 팀은 초고속 별 무리를 발견했는데, 그중 하나는 시속 8,226,967km의 속도로 기록을 세웠습니다.
초신성 폭발로 방출된 백색 왜성 시뮬레이션. 사진: Mark Garlick/Science Photo Library
천문학자들이 우리 은하에서 관측된 것 중 가장 빠른 폭주별을 발견했습니다. 이 별은 거대한 폭발로 인해 엄청난 속도로 솟구쳐 오르고 있습니다. 백색 왜성 J0927은 시속 8,226,967km(5,000,000mph)의 속도로 우주를 질주하고 있습니다. J0927은 그 속도 덕분에 언젠가 우리 은하의 중력에서 완전히 벗어날 수 있기 때문에 초고속별(hypervelocity star)이라고 불리며, 다른 세 개의 빠르게 움직이는 별과 함께 움직이고 있습니다. 이 별들은 우주에서 가장 격렬한 폭발 중 하나인 Ia형 초신성의 결과로 추정됩니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 카림 엘-바드리가 이끄는 연구팀은 이 발견을 arXiv 데이터베이스에 게재했다고 라이브 사이언스(Live Science)가 6월 15일 보도했습니다.
Ia형 초신성은 두 개의 별, 그중 하나는 백색 왜성인 별이 서로의 주위를 공전할 때 발생합니다. 이 과정에서 백색 왜성은 자신이 공전하는 별에서 수소를 빼앗아 거대한 열핵 폭발을 일으키는 반응을 일으킵니다. 하지만 단순한 별 폭발만으로는 이러한 속도로 별을 튕겨낼 수 없습니다. 천문학자들은 이러한 초신성이 D6 초신성이라는 특별한 유형의 Ia형 초신성에 의해 발생한 것으로 추정합니다.
D6 초신성에서는 두 개의 백색 왜성이 서로 공전하는데, 그중 하나가 자매별 표면에 남아 있는 헬륨을 모두 빨아들입니다. 이로 인해 백색 왜성 표면에 엄청난 에너지가 생성되어 또 다른 핵융합 반응이 촉발되고, 충격파가 핵 깊숙이 전달되어 별이 폭발하게 됩니다.
이처럼 강력한 초신성은 흔하지만, 초신성과 초신성이 분출하는 백색왜성에 대한 증거는 여전히 찾기 힘듭니다. 엘-바드리와 그의 동료들은 후보 천체를 찾기 위해 우리 은하의 가장 상세한 별 지도를 제작하는 프로젝트인 가이아 별 목록(Gaia star catalog)을 활용했습니다. 연구팀은 가이아 데이터를 통해 백색왜성을 발견했습니다. 백색왜성의 화학 조성(주로 산소와 탄소)을 면밀히 분석한 결과, 폭주 백색왜성은 헬륨과 수소를 방출하는 폭발의 결과임을 확인했습니다.
백색왜성 측정 결과, J0927은 우리 은하에서 관측된 가장 빠른 폭주 백색왜성으로, D6-1이 세운 기존 기록인 시속 7,919,904km를 넘어섰습니다. 연구팀은 D6 초신성이 전체 Ia형 초신성의 절반을 차지할 것으로 추정합니다. 하지만 이를 확실히 하기 위해서는 우주를 날아다니는 폭주별을 더 많이 찾아야 할 것입니다.
안캉 ( Live Science 에 따르면)
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