두 백색왜성이 충돌해 하나가 된 눈사람 모양 항성 발견

특이한 성질을 가진 백색왜성 WDJ0551 + 4135이 발견됐다고 미국 IT매체 씨넷 2일(현지시간) 국제학술지 네이처에 발표된 연구논문을 인용 보도했다.

두 백색왜성이 충돌해 하나가 된 눈사람 모양 항성이 발견됐다. (사진=영국 워릭대)

WDJ0551 + 4135는 지구에서 약 150 광년 떨어진 백색왜성으로, 2018년 유럽우주국(ESA)의 가이아 우주 망원경(Gaia Telescope)에 의해 처음 발견되었다. 이후 후속 연구를 통해 이 별의 크기가 다른 유사한 백색왜성보다 거의 두 배나 크다는 사실이 알려졌다.

연구진은 스페인 카나리아 제도에 위치한 윌리엄 허셸 망원경을 사용하여 이 별을 구성하는 화학성분을 조사했다. WDJ0551 + 4135에서 뿜어져 나오는 빛 때문에 항성을 이루는 화학 물질을 식별하는 데 도움이 될 수 있었다고 연구진은 설명했다.

백색 왜성들은 차갑게 식어가고 있으며, 보통 탄소와 산소 또는 산소와 네온이 혼합되어 헬륨과 수소로 이뤄진 층으로 둘러싸여 있다. 연구진은 WDJ0551 + 4135도 죽음과 가까워져 초신성 폭발 직전 단계에 와 있는 것으로 예상하고 있다. 또, 연구진은 이 백색왜성의 화학성분을 연구 한 결과, 탄소 성분이 유사한 크기의 백색 왜성에 비해 훨씬 높다는 점도 발견했다.

영국 워릭대학 천체 물리학자이자 해당 논문의 주 저자 마크 홀랜드(Mark Hollands)는 보도 자료를 통해 "이 별은 우리가 전에 본 적이 없는 것으로 눈에 띈다"며, "우리가 그것을 발견했을 때 그것은 말이 되지 않았다"고 밝혔다.

이 백색왜성이 특이한 점은 지금으로부터 10억년 전 또 다른 백색왜성과의 충돌을 통해 하나로 합쳐졌다는 것이다. 때문에 눈사람 같은 특이한 모양을 하고 있는 것처럼 보인다. 이에 대한 증거로 WDJ0551 + 4135 항성은 다른 유사한 별의 99%보다 더 빠르게 움직이며 압축하는 것으로 알려졌다.

천문학자들이 항성의 화학 성분을 연구해 백색왜성이 하나로 합쳐진 것을 발견 한 것은 이번이 처음이다. 하지만, 이를 정확히 검증하기 위해서는 추가 연구가 필요하며 홀랜드는 향후 내부 구조를 탐색하는 ‘별진동학’(성진학 asteroseismology) 기술을 사용해 백색 왜성의 핵심이 무엇인지 정확히 밝힐 것이라고 설명했다.