게성운의 초신성 잔해. 사진 제공 미국항공우주국
별의 최후 중 가장 화려하고 아름다운 모습이 초신성이다.
초신성은 태양의 수십 배 이상의 질량을 가진 별이 1000만 년 정도의 짧은 삶을 마친 후 엄청난 폭발을 일으키는 것이다. 밝기가 수천억 개의 별이 모여 있는 은하 전체와 비슷해 옛날 사람들은 새 별이 나타났다며 초신성이라는 이름을 붙였다. 일부 천문학자들은 예수 탄생 때 나타났다고 하는 베들레헴의 별도 초신성으로 해석한다. 폭발을 마치면 블랙홀이나 중성자별로 삶을 마감한다.
그러나 실제로 어떤 별이 초신성이 되는지, 처음에 어떻게 폭발이 일어나는지는 1970년대 초부터 이론만 나온 채 30년 이상 증명을 하지 못했다. 이 비밀을 이석영 연세대 천문우주학과 교수와 영국 옥스퍼드대 케빈 샤윈스키 박사의 국제 연구팀이 밝혀냈다. 국제 과학저널 ‘사이언스’는 이 연구를 12일 인터넷 속보(익스프레스) 뉴스로 소개했다.
이 교수는 “하와이의 대형 망원경과 한국의 갈렉스 자외선우주망원경을 이용해 ‘SNLS-04D2dc’라는 초신성을 관찰한 결과 별의 내부 핵에서 먼저 폭발이 일어난 뒤 표면까지 충격파가 전달되며 폭발을 일으킨다는 사실을 처음으로 발견했다”고 밝혔다.
핵에서 나온 충격파는 약 7시간에 걸쳐 별의 표면으로 전달되며 이후 우리가 관찰할 수 있는 초신성 폭발을 일으킨다. 또 초신성이 되는 별은 태양 지름의 350배에 달하는 적색초거성이었다는 사실도 연구팀이 밝혀냈다. 샤윈스키 교수는 이 교수가 옥스퍼드대 교수 시절 박사과정 학생이었으며 이후 이 교수와 공동으로 연구하고 있다.
김상연 동아사이언스 기자 dream@donga.com
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