보이지 않는 초신성의 폭발 가능성이 제기됐다

별이 죽으면 어떻게 될까?

최근 진행된 연구에서는 보이지 않는 초신성이 우리 주변에서 폭발할 수 있다는 결과가 나왔습니다. "보이지 않는 별이 죽으면 어떻게 될까?"라는 물음에 과학자들은 "물론 보이지 않는 폭발로 분출한다"라는 대답을 내놨습니다. 새로운 연구에서 과학자들은 보이지 않는 보세노바가 어떻게 행동하는지 설명했습니다. 새로운 연구는 우주 전역에서 보이지 않는 별들이 고에너지 폭발로 죽어가고 있을 수 있음을 시사했습니다.

 

이 연구는 보이지 않는 재앙을 과학자들이 실제로 어떻게 감지할 수 있는지 제시합니다. 과학 학술지에 발표된 논문에서 천체 물리학자들은 보이지 않는 암흑 물질로 구성된 보손 별이 수명의 끝에 도달하면 어떤 일이 일어나는지 탐구했습니다. 이들은 "눈에 보이지 않는 초신성과 유사한 거대한 폭발, 즉 보세노바가 발생했다"라고 적었습니다.

 

보이지 않는 우주

암흑 물질은 우주의 거의 모든 은하 질량 중 85% 이상을 차지하는 신비한 물질입니다. 천문학자들은 그 존재를 가리키는 여러 줄의 증거를 발견했지만, 모든 줄은 암흑 물질이 일반 물질에 미치는 중력 영향에 달려 있습니다. 인간은 아직 다른 어떤 방법으로도 암흑 물질의 존재를 감지하지 못했으며 이에 이 물질을 담당하는 입자가 무엇인지는 여전한 의문으로 남았습니다. 수년 동안 주요 이론은 암흑 물질의 입자가 무겁다는 것이었습니다.

 

양성자 및 중성자와 같은 입자보다 무겁지는 않더라도 이는 분명히 무거울 것이란 주장, 그러나 무거운 암흑 물질과 일반 물질 사이 상호 작용에 대한 탐색은 또 다시 공백으로 나타났습니다. 이제 과학자들은 암흑 물질이 극도로 가벼울 것이란 가설에 눈을 돌리고 있습니다. 알려진 입자 중 가장 가벼운 중성미자는 전자보다 약 500,000배 가벼운 수준입니다. 새로운 가설대로라면 암흑 물질은 중성미자보다도 수십억 배 더 가벼울 수 있습니다.

 

붕괴하는 별들

만일 암흑 물질의 질량이 너무 작다면 예상치 못한 방식으로 움직일 것입니다. 입자처럼 우주 주위를 빠르게 움직이는 대신 파도처럼 출렁거릴 것이며, 이 파동은 촘촘한 덩어리로 뭉칠 수도 있습니다. 이 현상은 보손 별이라 불리며, 이 모델에서 암흑 물질은 보존이라고 알려진 일종의 입자입니다. 이 보존별은 두 경쟁 세력의 상호 작용을 통해 평형을 유지합니다. 한편으로는 중력이 있는데, 암흑 물질의 질량은 항상 별을 더 단단한 덩어리로 끌어당기고 싶어 합니다.

 

그러나 암흑 물질은 중력에 저항하는 에너지를 갖고 있어 완전하게 보이지 않는 안정적인 별을 형성합니다. 새로운 연구는 보존성이 노화됨에 따라 새로운 암흑 물질을 축적하거나 다른 보존성과 병합해 천천히 질량을 얻게 될 것이라고 주장합니다. 암흑 물질의 에너지가 더 이상 중력의 끌어당김에 저항할 수 없는 임계점까지 증가할 때 결국 보존별이 붕괴되기 시작합니다.

 

이 붕괴는 상대적으로 천천히 일어날 것이며, 처음에는 어떤 재앙도 일어나지 않을 것입니다. 그러나 암흑 물질이 서로 뭉치면서 개별 입자가 서로 부딪치기 시작한다면 서로를 소멸시키고 에너지를 방출하게 됩니다. 붕괴로 인한 에너지는 보존별에서 분사되는 고에너지, 고속 입자의 형태로 방출됩니다. 하지만 이 입자들은 믿을 수 없을 정도로 가볍기 때문에 죽어가는 보존별에서 방출되는 암흑 물질 파동의 폭발처럼 보일 수 있습니다.

 

보세노바의 시그니처

일반 별이 초신성으로 죽을 때 엄청난 양의 광자, 즉 빛의 입자가 방출됩니다. 그러나 광자는 질량이 없기 때문에 전기와 자기의 파동, 즉 빛으로 나타납니다. 연구자들이 보세노바라고 명명한 가상의 사건은 이와는 대조적으로 눈에 완전히 보이지 않을 것입니다. 보세노바는 태양계 근처에서 출발할 수도 있지만 우리는 결코 그 사실을 알지 못합니다. 보세노바 폭발을 탐지하는 유일한 방법은 초경량 암흑물질을 탐지하도록 설계된 탐지기를 이용하는 것입니다.

 

전 세계에서 행해지는 많은 실험은 이미 가벼운 암흑물질을 찾고 있습니다. 보세노바는 전통적인 초신성이 빛의 급증으로 나타나는 것과 마찬가지로 하늘의 특정 방향에서 오는 암흑 물질의 급증에 의해 탐지기에 나타납니다. 보세노바의 시그니처가 어떠한 모습일지 개략적인 설명을 마친 과학자들은 "이 실험을 통해 일시적인 신호의 흔적을 찾을 수 있기를 바란다"라고 덧붙였습니다.