일본국립천문대(NAOJ)에서는 별의 마지막 단계에서 발생하는 현상을 새로이 관측하여 그 결과를 발표하였다. 큰 질량을 가진 별은 일생의 마지막 단계에서 거대한 폭발을 일으키는데 이 폭발을 ‘초신성 폭발’이라고 한다. 일본국립천문대는 엄청난 우주적 이벤트인 이 현상을 더 자세히 연구한 결과, 지금까지 예상되었던 결과와 다른 관측 결과를 얻어낼 수 있었다고 전했다.

지금까지는 초신성 폭발 시 별의 중심에서 발생한 충격파가 표면에 이르렀을 때, 별의 빛이 급격히 증가할 것이라고 예측되고 있었으며, 칠레대학의 연구팀은 이 현상을 발견하기 위하여 블랑코 망원경으로 적색초거성을 대규모로 관측하였다. 이중 26개의 적색초거성을 관측하는데 성공하였지만 충격파로 인한 빛의 급격한 밝기 증가는 발견하지 못하였으며, 대신 초신성 중 24개의 밝기가 예상보다 빨리 밝아지는 것을 알아냈다고 전했다.

일본국립천문대의 연구진은 초신성의 밝기가 기존의 이론예측보다 빨리 밝아지는 것은 별에서 방출된 두꺼운 가스에 둘러쌓여 있는 것이 원인이라고 말했다. 이 현상을 검증하기 위해 연구진은 가스의 밀도와 속도 등의 조건을 바꾼 518가지 시뮬레이션을 수행하였으며, 칠레대학의 관측데이터와 비교한 후, 폭발 직전의 적색초거성의 주변에 태양 질량의 약 10분의 1정도의 고밀도 가스가 존재할 때, 이번 관측결과를 설명할 수 있다고 말했다.

이러한 연구결과로 지금까지 예상되었던 별의 중심에서 발생한 충격파로 인한 밝기 변화는 별을 둘러싼 두꺼운 가스에 의해 숨겨져 관측할 수 없으며, 폭발로 빠르게 확산하는 물질이 별 주변의 두꺼운 가스와 충돌할 때 충격파가 발생하여 빠르게 밝기가 밝아진다는 것을 알아낼 수 있게 되었다. 이 현상은 지금까지 알져지지 않았던 별의 최후에 대한 새로운 메커니즘을 설명해주는 중요한 연구결과로 남게 될 것으로 보인다.

스페이스타임즈 최송진 기자 westcat@sllab.co.kr 최송진 기자의 기사 더보기

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