우주의 급격한 진화를 초래한 폭발물의 기원을 찾아서

(NLDO) - 다국적 연구팀은 극히 희귀한 "우주 폭탄"인 Ic형 초신성의 기원을 발견했습니다 .

폴란드 아담 미츠키에비츠 대학의 천문학자 마틴 솔라와 미할 미할로프스키가 이끄는 연구에 따르면, Ic형 초신성(우주의 주요 금속 덩어리)의 전구체는 고립된 존재가 아니라는 사실이 밝혀졌습니다.

초신성 폭발은 우주에 화학 원소를 풍부하게 하는 데 도움이 됩니다. 사진: ESO/SCITECH DAILY

Science Alert에 따르면, 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나는 모든 금속의 진정한 기원입니다.

그들은 빅뱅 직후에는 존재하지 않았습니다. 당시 우주는 가장 가벼운 원소인 수소와 헬륨으로만 이루어져 있었습니다.

별의 핵은 우주의 대장간과 같습니다. 극한의 온도, 압력 조건에서 간단한 원소가 더 무거운 원소로 단련됩니다.

별이 죽으면 초신성 폭발을 일으켜 원래 별의 구성 성분보다 훨씬 무거운 금속을 우주로 방출하는데, 이는 미래 세대의 별이 더 무거운 물질을 만들어낼 수 있는 원자재를 제공합니다.

그 중 Ic형 초신성은 가장 진보된 초신성 중 하나의 폭발입니다.

이러한 현상은 수명이 다한 거대 별의 핵이 붕괴하면서 발생하는데, 별의 핵에 있는 모든 수소가 융합하여 더 무거운 원소로 바뀌기 때문입니다.

그러면 별은 핵심 원소가 너무 무거워져서 더 이상의 융합을 위해서는 이전 융합에서 방출된 에너지보다 더 많은 에너지가 필요할 지점에 도달하게 됩니다.

이러한 갑작스러운 에너지 고갈로 인해 외부 압력이 매우 낮아져 별의 핵이 극심한 중력을 받게 되고 극도로 밀도가 높은 중성자별이나 블랙홀로 붕괴됩니다.

그 사이 별의 바깥쪽 부분은 우주로 폭발하는데, 이때 수소와 헬륨이 함께 존재하게 되는데, 이는 모든 별에 반드시 필요한 기본 원소입니다.

하지만 Ic형 초신성은 수소와 헬륨 없이 폭발하기 때문에 과학자들은 수년간 혼란에 빠져 있었습니다.

과학자들은 이런 종류의 초신성은 매우 강력한 물질에 의해 생성될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 물질이 방출되면서 더 무거운 금속이 계속 생성되어 모든 수소와 헬륨을 날려 버릴 수 있습니다.

가능한 시나리오는 다음과 같습니다.

첫 번째 시나리오는 태양 질량의 약 20~30배에 달하는 별이 관련된 것으로, 이 별은 수소와 헬륨을 날려버릴 만큼 강력한 항성풍을 생성할 만큼 충분히 큽니다.

두 번째 시나리오는 이중 동반성인 Ic형 초신성의 출현입니다. 이중 동반성은 폭발하는 별 한 쌍으로, 거대 별과 태양 질량의 8~15배에 달하는 작은 별이 합쳐진 것입니다.

연구진은 Ic형 초신성이 남긴 분자 가스를 조사하여 태양보다 8~15배 더 무거운 별에서 생성된 II형 초신성이 남긴 분자 가스와 비교했습니다.

결과는 두 번째 시나리오가 타당하다는 것을 보여줍니다.

이 발견은 우주론적 퍼즐의 중요한 조각을 제공합니다. 우주의 화학적 진화를 그토록 빠르게 도운 "괴물"이 없었다면, 45억 4천만 년 전 지구는 그토록 풍부한 성분을 가지고 형성될 수 없었을 것입니다.

출처: https://nld.com.vn/tim-ra-nguon-goc-vat-the-no-khien-vu-tru-tien-hoa-vuot-bac-196241022111324218.htm