초신성을 폭발시키는 별의 정체가 부풀어 오른 적색 거성으로 밝혀졌다

초신성을 폭발시키는 별의 놀라운 정체가 밝혀졌다

최근 과학자들은 동료 별을 부추겨 장엄한 초신성을 폭발시키는 신비한 별의 존재와 정체를 밝혀냈습니다. 연구자들은 "이러한 주범은 부풀어 오른 적색 거성일 수 있다"라고 주장했습니다. 초신성은 은하계 모든 별보다 더 밝은, 폭발하는 별입니다. 초신성 현상은 한 별이 백색 왜성으로 알려진 죽어가는 별에 가스를 흘릴 때 발생할 수 있습니다. 한때 우리 태양 정도 크기였던 별은 흐릿하게 퇴색되는데, 백색 왜성은 이것의 핵심입니다. 결국 이 모든 추가 가스는 폭발시키는 폭주 핵반응을 촉발할 만큼 백색 왜성의 질량을 증가하게 만듭니다. 이 폭발은 1a 형 초신성이라 불리는 희귀한 유형의 항성 화재입니다. 그러나 연구자들은 이 동반성을 직접 관찰한 적이 없기 때문에 백색 왜성 동반 별의 성격은 천문학자들 사이에서 뜨거운 논쟁거리가 됐습니다. 이에 대해 더 자세히 알아보기 위해 천문학자들은 캘리포니아와 하와이, 애리조나, 카나리아 제도의 관측소를 이용하여 약 6억 7,500만 광년 떨어진 초신성 PTF 11kx를 조사했습니다.

 

적색 거성 트리거

과학자들은 이 초신성을 밀접하게 둘러싸고 있는 복잡한 가스 껍질을 매우 세밀하게 관찰했습니다. 백색 왜성의 동반성에서 나온 이 물질은 그 근원의 정체에 관한 통찰력을 제공했습니다. 미국 캘리포니아에 위치한 천문대 LCOGT의 천문학자이자 연구 논문의 수석 저자 벤자민 딜데이는 "우리는 처음으로 1a 형 초신성의 조상에 대한 상세한 증거를 보았다"라며 입을 열었습니다. 연구원들은 동반성이 약 50억 년 후 우리 태양이 될 것으로 예상되는 것과 매우 유사한 적색 거성이라고 주장합니다. 나이가 들면서 부풀어 오른 이 물질은 동반 백색 왜성에 쏟아져 때때로 신성이라 알려진 폭발을 야기했습니다. 훨씬 더 강력한 초신성을 폭발시키기에 충분한 양의 물질이 이 백색 왜성에 쏟아졌고, 연구자들은 "신성은 모든 1a 형 초신성의 0.1% 이상을 생성하지만, 이것은 20% 미만을 생성했다"라고 추정했습니다.

 

과거 증거에 따르면 백색 왜성의 병합만이 1a 형 초신성을 유발할 수 있습니다. 새로운 발견은 이러한 종류의 폭발에는 다양한 종류의 별이 포함될 수 있음을 보여줍니다. LCOGT의 연구 저자인 앤디 호웰은 "모두 비슷해 보이는 열핵 초신성이 서로 다른 종류의 별에서 나온다는 사실을 발견한 것은 정말 놀라운 일"이라고 말했습니다. 호웰은 이 결과에 대해 "어떤 인간은 같은 유인원 조상에서 진화했지만, 또 다른 인간은 기린에서 유래했다는 사실을 발견하는 것과 같다"라고 덧붙였습니다. 아울러 이번 연구는 별을 완전히 파괴하지 않는 더 작은 폭발을 연구하면 1a 형 초신성에 대한 정보를 얻을 수도 있다는 사실을 유추하게 만들었습니다. 딜데이는 "우리는 일반적으로 초신성 1a 전구 시스템에 대해 더 나은 이해를 얻을 수 있을 것"이라고 내다봤습니다.

 

밤에 켜진 우주의 촛불

1a 형 초신성은 우주 거리를 측정하는 데 이상적입니다. 그들은 항상 특정 질량의 백색 왜성에서 분출하므로 언제나 동일한 상대 밝기를 갖습니다. 이러한 예측 가능성은 호스트 은하계가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알아내는 데 매우 유용합니다. 이러한 폭발이 얼마나 밝아야 하는지 이미 알고 있던 과학자들은 초신성과 은하계의 거리를 계산하기 위해 그 밝음의 정도를 비교했습니다. 멀리 떨어진 은하의 거리를 아는 것은 천문학자들이 우주가 어떻게 진화했는지 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 즉 1a 형 초신성에 대해 더 많은 정보를 얻을 때, 우주의 팽창을 가속시키는 것처럼 보이는 암흑 에너지와 같은 우주 신비를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.