죽은 별이 두 번이나 폭발…어떻게 이런 일이 [우주로 간다]

국제연구진, 네이처 천문학에 관련 논문 발표

인간은 죽음을 한 번만 맞이하지만 어떤 별은 두 번 죽기도 한다. 별이 스스로 두 번 폭발해 죽었다는 시각적 증거가 처음으로 포착됐다고 과학매체 라이브사이언스가 2일(현지시간) 보도했다.

호주 뉴사우스웨일스대 프리얌 다스 연구원이 이끄는 국제 연구진은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)과 다중 단위 분광 탐사기(MUSE)를 이용해 수 세기 전 초신성 ‘SNR 0509-67.5’의 잔해를 포착했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 실렸다.

VLT에서 관측한 이중 폭발 초신성 SNR 0509-67.5의 이미지 (출처=ESO/P. Das et al. background stars (Hubble): K. Noll et al.)

이번 연구를 통해 초신성 폭발 잔해 내부에서 모 항성이 한 번이 아니라 두 번 폭발했음을 시사하는 구조가 발견됐다.

초신성 SNR 0509-67.5은 백색왜성으로 약 400년 전 지구에서 관측 가능한 밝기로 폭발했을 것으로 추정되며, 그 동안 이중 폭발 가능성이 있는 ‘Ia형 초신성’으로 분류돼 왔다. 백색왜성이 큰 폭발을 일으키는 la형 초신성은 다른 초신성보다 높은 질량에서 폭발하기 때문에 더 강한 빛을 낸다고 알려져 있다.

관측 결과 SNR 0509-67.5의 폭발 잔해를 둘러싸고 있는 두 개의 분리된 칼슘 층을 발견했다. 백색왜성이 폭발할 때 방출된 칼슘이 중심 별에서 동그란 원 형태로 층을 이루고 있는데 이런 칼슘 층이 두 개 있다는 것은 폭발이 두 번 있었음을 의미한다고 외신들은 전했다.

가까운 동반성에서 먹이를 찾는 뱀파이어 백색 왜성을 시각화한 이미지 (출처: Robert Lea (Canva로 제작))

연구진은 "이중 폭발 메커니즘이 실제로 자연에서 발생한다는 것을 보여준다"라고 밝혔다. .

연구자들은 이 백색 왜성이 이웃 별에서 훔친 헬륨으로 자신을 감싸고 폭발한 뒤 그 헬륨이 점화되어 내부로 충격파를 보냈고, 그로 인해 죽은 별의 핵이 두 번째로 더 큰 폭발을 일으켰을 것이라고 추정했다.

다스 연구원은 "이러한 이중 폭발의 확실한 증거는 오랫동안 풀리지 않았던 미스터리를 푸는 데 도움이 될 뿐만 아니라 시각적인 장관도 제공한다"며, "이처럼 장엄한 우주 폭발의 내부 작동 원리를 밝혀내는 것은 정말 보람 있는 일"이라고 밝혔다.