거대한 별이 사라지고 그 자리에 무서운 것이 나타났다

(NLDO) - 변광성이 지구인들의 눈앞에서 기존의 우주론적 이론을 깨뜨렸습니다.

Science Alert에 따르면, 우리 은하의 거대 이웃인 안드로메다 은하에 있는 M31-2014-DS1이라는 변광성을 모니터링한 결과는 과학자들을 완전히 혼란스럽게 했습니다.

천문학자들은 2014년에 M31-2014-DS1이 중적외선(MIR)에서 밝아지는 것을 발견했습니다.

그 후 1,000일 동안 밝기는 일정하게 유지되었습니다. 하지만 2016년부터 2019년까지의 1,000일 동안은 상당히 어두워졌습니다.

안드로메다 은하 내부의 거대 별이 갑자기 블랙홀로 변했을 가능성이 있습니다. - 일러스트레이션 AI: ANH THU

이것은 변광성으로, 밝기가 시간에 따라 변하지만, 그것만으로는 밝기 변동을 설명할 수 없습니다.

2023년에는 깊고 가까운 광학 이미징 관측에서도 감지할 수 없게 되면서 더욱 기이한 현상이 나타납니다. 죽은 것 같았지만 평소와는 다른 모습이었습니다.

널리 받아들여진 이론에 따르면 M31-2014-DS1과 같은 거대 별은 강력한 초신성 폭발을 일으켜 갑자기 번쩍인 후, 압축된 중성자별로 붕괴된다고 합니다.

이 중성자별은 수명이 다하면 다시 폭발하여 항성 질량의 블랙홀을 생성할 가능성도 있습니다.

M31-2014-DS1은 약 20 태양질량의 초기 질량으로 태어났으며, 약 6.7 태양질량의 최종 핵연소 단계에 도달했습니다.

그러니까 만약 폭발이 일어난다면, 과학자들은 그 폭발을 아주 생생하게 봐야 할 겁니다.

새로운 관측 결과에 따르면, 한때 존재했던 자리에는 초신성 폭발 이후에 일어나는 현상과 유사하게 새로 분출된 먼지 껍질이 둘러싸고 있는 것으로 나타났습니다.

그러면 폭발할 만큼 충분한 질량을 가지고 있다 하더라도, 별이 초신성으로 폭발하는 것을 막을 수 있는 것은 무엇일까?

초신성이란 핵 내부의 밀도가 급격히 붕괴되어 전자가 양성자와 결합하면서 중성자와 중성미자, 즉 "악마의 입자"가 생성되는 현상입니다.

이 과정을 중성자화라고 하며 중성미자 충격이라고 불리는 강력한 폭발을 일으킵니다.

중성미자는 주변의 어떤 것과도 거의 상호 작용하지 않는 전기적으로 중성인 입자이기 때문에 "유령 입자"라고 불립니다.

하지만 별의 밀도가 높은 핵에서는 중성미자의 밀도가 너무 높아서 일부 중성미자는 자신의 에너지를 주변 별의 물질에 방출하여 물질을 가열하고 충격파를 생성합니다.

중성미자 충격파는 항상 멈추지만, 가끔은 다시 살아나기도 하는데, 아마도 중성미자 방출 자체가 에너지를 제공했을 가능성이 있기 때문입니다. 초신성이 부활하면 폭발이 일어나 초신성의 바깥층이 밀려나게 됩니다.

M31-2014-DS1에서는 중성미자 충격이 다시 발생하지 않아 실패한 초신성이 되었습니다.

매사추세츠 공과대학(MIT-미국) 카블리 천체물리학 및 우주연구소의 키샬레이 드 박사는 "이것은 별의 물질 대부분이 핵으로 붕괴되어 중성자별의 최대 질량을 초과하고 블랙홀을 형성했다는 것을 의미합니다."라고 설명했습니다.

별의 질량의 최대 98%가 붕괴되었고, 그 자리에는 태양 질량의 6.5배에 달하는 블랙홀이 생겨났다고 추정됩니다.

이번 발견은 일부 거대 별이 여러 단계를 건너뛰어 바로 블랙홀로 변할 수 있다는 가설을 증명하는데, 이는 2015년에 갑자기 사라진 초고휘도 별인 N6946-BH1의 경우에서 의심되었던 것과 같은 것입니다.

출처: https://nld.com.vn/ngoi-sao-khong-lo-bien-mat-mot-thu-khung-khiep-the-cho-196241112112259011.htm