희귀 현상: 두 별이 격렬하게 충돌하여 백색 왜성을 생성하다

워릭 대학(영국)의 천문학자들은 지구에서 130광년 떨어진 백색 왜성 WD 0525+526이 실제로는 두 개의 별이 합쳐진 잔해라는 증거를 발견했습니다. 허블 우주 망원경의 자외선 관측을 통해 이는 드문 현상으로 밝혀졌습니다.

백색 왜성은 별이 연료를 모두 소모하고 붕괴할 때 남은 고밀도 핵으로, 일반적으로 지구 크기와 비슷하지만 태양 질량의 약 절반입니다. 주로 탄소와 산소로 이루어져 있으며, 헬륨과 수소 층으로 둘러싸여 있습니다.

태양보다 질량이 큰 백색 왜성(초거대질량)은 드물며 그 기원은 잘 알려져 있지 않습니다.

이전 광학 관측 결과 WD 0525+526은 전형적인 거대 백색왜성과 유사한 것으로 나타났습니다. 그러나 허블 자외선 관측 결과, 수소가 풍부한 대기에서 희미한 탄소 흔적이 발견되었는데, 이는 항성 합병 잔해의 특징입니다.

핵융합이 일어나는 동안 수소와 헬륨 층은 거의 완전히 타 없어지고, 핵심에 있는 탄소가 표면으로 올라올 수 있는 얇은 맨틀만 남습니다.

연구팀은 WD 0525+526의 수소와 헬륨 층이 일반적인 백색 왜성보다 100억 배 더 얇으며, 합병 과정에서 벗겨졌을 가능성이 높다는 것을 밝혀냈습니다.

그러나 표면의 탄소량은 다른 합병 잔해보다 약 10만 배나 적지만, 별의 온도는 태양보다 거의 4배 높습니다. 이는 WD 0525+526이 합병 후 진화의 매우 초기 단계에 있음을 시사합니다.

또 다른 이상 현상은 별이 너무 뜨거워 대류가 일어날 수 없다는 것입니다. 대류는 일반적으로 탄소를 차가운 잔해 표면으로 끌어올리는 메커니즘입니다. 연구팀은 "준대류"라는 더 미묘한 혼합 형태를 감지했는데, 이는 백색 왜성에서 최초로 기록된 현상으로, 소량의 탄소가 수소가 풍부한 대기로 천천히 이동할 수 있도록 합니다.

공동 저자인 보리스 겐시케 교수는 "개별 백색 왜성에서 합병이 일어났다는 직접적인 증거는 드뭅니다."라고 말했습니다. "자외선 분광법만이 탄소가 아직 가시광선 파장에서 보이지 않는 초기 단계에서 이 신호를 감지할 수 있습니다. 지구 대기가 자외선을 차단하기 때문에 이러한 관측은 우주에서 이루어져야 하며, 현재 허블 우주망원경만이 이를 수행할 수 있습니다."

과학자들은 WD 0525+526이 식으면서 표면의 탄소량이 증가할 것으로 예측합니다. 현재로선 이 행성의 자외선은 항성 합병 초기의 모습을 엿볼 수 있는 희귀한 기회를 제공하며, 쌍성계 소멸을 연구하는 새로운 기준을 제시합니다.

(베트남+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/hien-tuong-hiem-gap-hai-ngoi-sao-va-cham-du-doi-tao-ra-sao-lun-trang-post1054651.vnp