8000만 광년 밖 초신성 새로운 폭발 원리 규명

국내 연구진이 지구에서 8000만 광년 떨어진 초신성(超新星)의 새로운 폭발 원리를 처음으로 규명했다. 서울대 물리천문학부 임명신(사진) 교수팀은 지난 3월 8일 호주에 설치된 특수 망원경을 이용해 8000만광년 밖에 있는 은하(NGC 2442)에서 ‘제1a형 초신성’(SN 2015F)의 폭발 순간과 섬광 현상을 포착하는 데 성공했다고 7일 밝혔다.

초신성은 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 그 밝기가 평소의 수억배에 이른 별이다. 마치 새로운 별이 생겼다가 사라지는 것처럼 보이기 때문에 이름 붙여졌다. 특히 쌍으로 이뤄진 별 중 하나가 나머지 다른 별의 물질을 받아들여 폭발할 때 ‘제1a형 초신성’이라고 한다.

제1a형 초신성은 백색왜성(별이 대기를 잃어 매우 작게 수축돼 있는 상태)이 쌍으로 존재하는 적색거성(백색왜성 되기 직전 매우 부풀어 있는 상태)의 물질을 급격히 흡수하면서 일어난다는 것이 기존 가설이었다. 하지만 다른 방식의 폭발 가능성이 제시되면서 학계에서 수십년간 논란이 돼 왔다.

연구팀은 섬광의 밝기를 통해 폭발한 백색왜성과 쌍을 이룬 별(동반성) 크기가 태양과 비슷한 보통별임을 새롭게 밝혀냈다. 섬광은 초신성 폭발시 발생하는 충격파가 함께 있는 별과 충돌하면서 빛을 내는 현상으로 동반성의 크기가 클수록 더 밝다. 임 교수는 “제1a형 초신성의 폭발이 백색왜성-적색거성이 아니라 백색왜성과 보통별의 상호작용으로 발생한다는 사실이 확인돼 그동안 교과서에 소개돼 온 내용에 대한 수정이 필요하게 됐다”고 말했다. 연구 결과는 천체물리학저널 증보 온라인판에 게재됐다.

민태원 기자 twmin@kmib.co.kr