국제학술지 네이처는 12일 별(항성) 진화의 마지막 단계인 신성이 폭발하는 모습을 표지로 실었다. 신성은 전에는 희미해 보이지 않다가 항성 진화 마지막 단계의 폭발로 갑자기 환하게 빛을 내며 나타난다. 광도가 몇시간 만에 수천, 수만배에 이른다. 별이 새로 생긴 것처럼 보인다고 해서 신성이라는 이름이 붙었다. 반면 태양보다 수십배 무거운 별은 수명이 다하면 광도가 신성보다 수십배 밝은 초신성 폭발을 일으킨다.
신성 폭발은 백색왜성 표면에 수소 가스가 축적되면서 수소핵융합 반응이 일어나며 발생한다. 표면이 급속히 팽창하고 대부분의 질량이 분출된다. 이때 엄청난 양의 에너지가 방출된되는데 이 에너지 중 일부는 동그란 불덩어리의 X선 섬광 형태로 폭발 직전에 소실되는 것으로 추정된다. 이론적으로 추정되는 수준으로 이전에 관측된 적은 없다.
올레 코니그 독일 프리드리히 알렉산더대 천문학과 교수 연구팀은 이번주 네이처에 X선 섬광을 실제 관측했다는 연구결과를 공개했다.
연구팀은 러시아 연방우주공사(로스코스모스)와 합작으로 '스펙트럼-뢴트겐-감마'(SRG) 위성에 실어 보낸 X선 우주망원경 '이로시타'(eROSITA)’가 2020년 7월 7일 신성 ‘YZ 레티큘리’가 폭발하기 11시간 전 동그란 불덩어리의 X선 섬광을 관측했다고 밝혔다. 폭발이 일어나기 4시간 전에 이런 섬광이 사라졌으며 폭발 이후에도 섬광은 관측되지 않은 것으로 확인됐다.
연구팀은 “이로시타에 달린 7개 카메라로 관찰한 현상”이라며 “정말 운이 좋게도 X선 섬광을 포착했다”고 말했다. 코니그 교수는 “예측을 뒷받침하는 관찰결과”라며 “신성 폭발 전 동그란 불덩어리 형태의 X선 폭발이 일어나는 것으로 확인됐다”고 밝혔다.
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- 고재원 기자jawon1212@donga.com