초신성에서 살아남은 별

초신성은 별의 치명적인 폭발이다. 특히, 열핵 초신성은 백색 왜성의 완전한 파괴를 예고하며 아무것도 남기지 않는다. 적어도 그것은 모형과 관찰이 제안한 것이다. 그래서 천문학자들이 허블 우주 망원경으로 특이한 열핵 초신성 SN 2012Z의 위치를 조사하러 갔을 때, 그들은 그 별이 폭발에서 살아남았다는 것을 발견하고 충격을 받았다. 이 별은 초신성 이후 이전보다 더 밝아졌다.

 

 

초신성 폭발

제1저자인 커티스 맥컬리 UC산타바바라·라스컴브레스 천문대 박사후연구위원은 이 같은 연구결과를 '천체물리학저널'에 기고해 미국천문학회 제240차 회의 기자회견에서 발표했다. 이 수수께끼 같은 결과는 우리에게 우주에서 가장 흔하지만 신비로운 폭발의 기원에 대한 새로운 정보를 준다.

 

la형 초신성

Ia형 초신성이라고도 불리는 이 열핵 초신성은 우주 거리를 측정하기 위한 천문학자들의 도구에서 가장 중요한 도구 중 하나이다. 1998년 초, 이러한 폭발을 관측한 결과 우주는 점점 더 빠른 속도로 팽창하고 있다는 것이 밝혀졌다. 이것은 암흑 에너지 때문인 것으로 생각되는데, 암흑 에너지는 2011년에 노벨 물리학상을 수상했습니다.

 

이 초신성들은 천문학에 매우 중요하지만, 열핵 초신성의 기원은 잘 알려져 있지 않다. 천문학자들은 그것들이 백색 왜성의 파괴라는 것에 동의한다. 무엇이 별들을 폭발하게 하는지는 알려져 있지 않다. 한 이론은 백색왜성이 동반성으로부터 물질을 훔쳤다고 주장한다. 백색왜성이 너무 무거워지면, 핵반응은 중심핵에서 발화하여 별을 파괴하는 폭주로 이어진다.

 

SN 2012Z는 가끔 Iax형 초신성으로 불리는 이상한 형태의 열핵 폭발이었다. 그들은 더 전통적인 I형의 더 어둡고 약한 사촌들이다. 그것들은 덜 강력하며 더 느린 폭발이기 때문에, 일부 과학자들은 그것들이 실패한 Ia형 초신성이라고 이론화했다. 새로운 관측치를 통해 이 가설을 확인할 수 있습니다.

 

NGC 초신성

2012년 NGC 1309에서 초신성 2012Z가 발견되었다. 허블 망원경은 2013년 옛 사진 속의 어떤 별이 폭발한 별과 일치하는지 확인하기 위해 함께 촬영되었다. 과학자들은 초신성 2012Z의 정확한 위치에서 이 별을 확인할 수 있었다. 백색왜성 초신성의 원형별이 발견된 것은 이번이 처음이다.

 

"우리는 가장 최근의 허블 자료를 얻었을 때 두 가지 중 하나를 볼 수 있을 것으로 기대하고 있었습니다,"라고 McCully는 말했다. "별이 완전히 사라졌거나, 어쩌면 그것은 여전히 그곳에 있었을지도 모릅니다. 즉, 우리가 폭발 전의 사진에서 본 별이 폭발했던 별이 아니라는 것을 의미합니다. 아무도 더 밝은 살아남은 별을 볼 것이라고 기대하지 않았다. 그것은 정말 퍼즐이었습니다."

 

맥컬리와 연구팀은 반쯤 폭발한 이 별이 훨씬 더 큰 상태로 부풀어 올랐기 때문에 더 밝아졌다고 생각한다. 그 초신성은 모든 물질을 날려버릴 만큼 강하지 않아서, 그것의 일부는 속박된 잔해라고 불리는 것으로 다시 떨어졌다. 시간이 지남에 따라, 그들은 이 별이 천천히 원래의 상태로 돌아올 것이라고 예상하며, 단지 덜 무겁고 더 클 뿐이다. 역설적으로 백색왜성의 경우 질량이 적을수록 지름이 커진다.

 

공동저자인 앤디 하웰 UC 산타바바라 겸 라스 컴브레스 천문대 선임연구원은 "살아남은 이 별은 '스타워즈'에서 힘의 유령으로 돌아오는 오비완 케노비와 약간 비슷하다"고 말했다. "자연은 이 별을 쓰러뜨리려고 노력했지만, 그것은 우리가 상상할 수 있는 것보다 더 강력하게 되살아났습니다. 그것은 여전히 같은 별이지만, 다른 형태로 돌아옵니다. 그것은 죽음을 초월했다."

 

---

 

수십 년 동안 과학자들은 Ia형 초신성이 태양 질량의 약 1.4배인 찬드라세카르 한계라고 불리는 크기의 특정 한계에 도달하면 폭발한다고 생각했다. 많은 초신성들이 이보다 덜 무거운 것으로 밝혀졌기 때문에, 그 모델은 지난 몇 년 동안 인기가 다소 떨어졌고, 새로운 이론적인 아이디어들은 초신성들이 폭발하게 만드는 다른 것들이 있다는 것을 보여주었다. 천문학자들은 별들이 폭발하기 전에 찬드라세카르 한계 근처에 도달했는지 확신하지 못했다. 연구 저자들은 이제 이러한 궁극적인 한계까지의 성장이 SN 2012Z에게 정확히 일어난 일이라고 생각한다.