초고밀도 백색왜성 발견… 달 크기에 태양 질량 1.35배

 8. 30. 10:32

 

 

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지구에서 130광년 떨어진 곳에서 질량이 태양의 1.35배나 되는 초고밀도 백색왜성 ZTF J1901+1458 발견… ​ 자전주기는 7일, 자기장은 지구의 10억 배에 달하는 것으로 추정

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미국 캘리포니아 공학대학 일라리아 카이아조 박사팀은 「네이처」에서 달 정도 크기에 질량이 태양의 1.35배나 되는 초고밀도 백색왜성을 발견했다고 밝혔다. 진화 마지막 단계에서 질량이 태양보다 훨씬 큰 별은 초신성 폭발로 생을 마치고, 약 97%에 이르는 대부분의 별은 고밀도 백색왜성이 된다.

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지구에서 130광년 떨어진 곳에서 발견된 백색왜성 ‘ZTF J1901+1458’은 지름이 약 4,272 km로 달보다 약간 크지만 질량은 태양의 1.35배나 된다. 지금까지 발견된 가장 작은 백색왜성은 지름 약 4,960 km의 RE J0317-853과 WD 1832+089였다. 우주에서 이보다 밀도가 높은 천체는 질량이 태양보다 10배 이상 큰 별이 초신성으로 폭발한 뒤 만들어지는 블랙홀과 중성자별밖에 없다.

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초고밀도 백색왜성 ZTF J1901+1458 상상도 ⓒGiuseppe Parisi

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백색왜성은 태양 질량의 8배를 넘지 않는 별이 맞이하는 마지막 형태다. 태양도 약 50억 년 뒤 적색거성으로 부풀어 올랐다가 표면이 모두 날아가면서 작은 백색왜성이 된다. 태양계는 별이 태양 하나지만 우주에는 동반성(짝별)이 더 일반적이다. 이런 별들은 백색왜성이 된 뒤 서로 다가서며 에너지를 잃고 합체하게 된다. 이때 질량이 충분하면 Ia형 초신성으로 폭발하고, 이 질량 수준에 도달하지 못하면 더 큰 질량의 새로운 백색왜성이 된다.

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연구팀은 ZTF J1901+1458이 후자의 경로를 밟아 극단적으로 밀도가 큰 백색왜성이 된 것으로 분석했다. 백색왜성 합체 과정에서 자기장이 더 강력해지고 자전 주기도 빨라지는데, ZTF J1901+1458의 자전주기는 7일, 자기장은 지구의 10억 배에 달하는 것으로 추정됐다. 지금까지 관측된 자전주기가 가장 빠른 백색왜성은 EPIC 228939929로 5.3분마다 한 차례씩 돌고 있다. 연구팀은 ZTF J1901+1458이 중성자별로 진화하기에 충분한 질량과 밀도를 가져, 중심부에서 원자핵 내 양성자가 전자를 포획해 중성자를 형성하면서 붕괴해 중성자별이 될 수도 있을 것으로 추정했다.

[출처] [해외뉴스] 초고밀도 백색왜성 발견… 달 크기에 태양 질량 1.35배|작성자 한국과총