희귀 초신성, 오래된 이론에 도전하며 죽어가는 거대 별의 비밀 밝혀

DNVN - 희귀한 우주 폭발이 발견되어 과학자들은 거대 별의 내부 구조를 전례 없이 자세히 살펴볼 수 있게 되었습니다. 이 사건은 오랜 천문학 이론에 의문을 제기할 뿐만 아니라, 거대 별의 수명이 어떻게 끝나는지에 대한 연구의 새로운 방향을 제시합니다.

실리콘과 유황으로 숨겨진 핵심을 밝혀내다

초신성 SN2021yfj는 거대 별의 핵을 드러내며, 엄청난 양의 규소와 황으로 가득 차 있었습니다. 일반적인 초신성과는 달리, 이 초신성 폭발은 이전에 관찰된 것과는 다른 독특한 화학적 특징을 보여주었습니다.

미국 노스웨스턴 대학의 천체물리학자들이 주도하는 국제 협력은 이것을 실리콘, 유황, 아르곤 함량이 비정상적으로 높은 완전히 새로운 유형의 초신성으로 식별했습니다.

일반적으로 거대 별이 붕괴할 때 과학자들은 수소와 헬륨의 흔적을 발견합니다. 그러나 SN2021yfj는 내부 깊숙이 존재할 것으로 여겨졌던 더 무거운 원소들을 발견하며, 거대 별의 "양파" 구조에 대한 기존 이론에 의문을 제기합니다.

SN 2021yfj는 항성 진화에 대한 우리의 이해에 도전하는 새로운 유형의 초신성입니다. 이 별의 모별은 초신성 폭발 훨씬 전에 외층을 잃고, 산소/규소 핵만 남았습니다. 이는 우리 은하의 알려진 어떤 별과도 다릅니다. 사진 제공: WM 켁 천문대/아담 마카렌코

지구에서 22억 광년 떨어진 곳에서 밝은 폭발이 일어났습니다.

연구진에 따르면, SN2021yfj의 원형별은 두 차례의 극심한 불안정기를 거치면서 규소, 황, 아르곤이 풍부한 껍질을 벗겨냈습니다. 이 껍질들이 격렬하게 충돌하면서 밝은 초신성이 생성되었는데, 이 초신성은 22억 광년 떨어진 곳에서도 여전히 관측 가능합니다.

특별한 점은 SN2021yfj가 완전히 새로운 유형인 Ien으로 분류되었다는 점이며, 별 자체가 완전히 파괴되지 않았을 가능성이 있습니다.

관측 결과, 이 별은 수소, 헬륨, 탄소로 이루어진 외피층을 벗겨내어 규소와 황이 풍부한 영역을 노출시킨 후 폭발한 것으로 나타났습니다. 과학자들이 오랫동안 예측되어 온 내피층을 직접 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 이 연구 결과는 8월 20일 네이처지에 게재되었습니다.

"별이 핵까지 완전히 벗겨진 모습을 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 이는 별이 단순히 외피만 잃는 것이 아니라, 눈부시게 폭발하기 전에 거의 모든 외피를 잃을 수 있다는 것을 보여줍니다."라고 노스웨스턴 대학교의 연구원 스티브 슐츠는 말했습니다.

오래된 이론에 도전하다

"이번 사건은 우리가 이전에 본 어떤 사건과도 다릅니다."라고 연구 공동 저자인 아담 밀러는 말했습니다. "이번 사건은 우리의 현재 항성 진화 이론이 여전히 너무 편협하다는 것을 보여줍니다. 교과서가 틀렸다는 것은 아니지만, 분명히 불완전합니다. 우리가 고려하지 않은 특이한 경로가 있을 수도 있습니다."

초신성 SN2021yfj는 슐체와 그의 동료들이 2021년 9월 캘리포니아 츠비키 천문대(ZTF)의 자료를 이용하여 발견했습니다. 이후 연구팀은 하와이 W.M. 켁 천문대의 망원경을 사용하여 스펙트럼을 수집했고, 이를 통해 폭발에 포함된 원소들을 해독할 수 있었습니다.

헬륨, 탄소, 산소와 같은 익숙한 흔적 대신, SN2021yfj의 스펙트럼은 실리콘, 유황, 아르곤의 강력한 신호로 지배적입니다. 이러한 원소는 거성 중심부 깊숙한 곳에서만 형성됩니다.

연구진은 이 폭발이 극도로 불안정했던 시기에 별이 스스로 분열하면서 발생했을 가능성이 있다고 추정합니다. 이로 인해 껍질들이 끊임없이 분출되고 충돌하면서 관측된 밝은 복사선이 생성되었습니다.

과학자 아담 밀러는 "우리는 SN2021yfj라는 단 하나의 사례만 가지고 있는데, 이는 우주가 우리가 계속해서 찾고 연구해야 할 이상한 현상으로 가득 차 있다는 것을 상기시켜 줍니다."라고 말했습니다.

라 케(SciTechDaily에 따르면)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/sieu-tan-tinh-hiem-gap-thach-thuc-ly-thuet-cu-he-lo-bi-mat-ngoi-sao-khong-lo-dang-chet/20250821035416476