태양보다 1천만 배 밝은 이상한 물체 발견, 에딩턴의 물리 법칙 깨져

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미국 항공우주국(NASA)은 이 초고휘도 X선원(ULX)이 태양보다 약 1,000만 배 더 많은 에너지를 방출하며, 특정 크기의 물체가 얼마나 밝을 수 있는지를 결정하는 데 사용되는 에딩턴 한계라는 물리 법칙을 어긴다고 밝혔습니다.

NASA는 최근 NuSTAR(Astrophysical Journal from the Nuclear Spectroscopic Telescope Array)에 M82 X-2라고 불리는 ULX 관련 연구 결과를 게재했습니다. 과학자들 에 따르면, 어떤 천체가 에딩턴 한계를 넘으면 산산이 조각날 것이라고 합니다. 그러나 이 천체 M82 X-2는 에딩턴 한계를 100배에서 500배까지 초과하지만 여전히 존재하기 때문에 과학자들이 설명하기 어렵습니다.

천문학자들은 M82 X-2가 중성자별임을 밝혔습니다. 중성자별은 태양과 같은 별의 죽은 핵입니다. 중성자별은 태양 질량의 1.5배에서 2배 사이의 밀도를 가진 별이지만, 약 10km의 폭으로 압축되어 있습니다. 중성자별은 매우 밀도가 높아 표면의 중력이 지구 중력보다 약 100조 배나 강합니다. 이러한 강력한 중력은 별 표면에 떨어지는 모든 물질이 폭발적인 효과를 일으킬 수 있음을 의미합니다.

NASA는 이렇게 비교합니다. "중성자별 표면에 마시멜로가 떨어지면 수소폭탄 1,000개와 같은 양의 에너지가 방출됩니다."

새로운 연구에 따르면 M82 X-2는 매년 지구 질량의 약 1.5배에 해당하는 물질을 소모하는 것으로 나타났습니다. 이 물질이 중성자별 표면에 충돌하면 생성되는 에너지는 천문학자들이 관측한 수준을 능가할 정도로 강력합니다.

연구팀은 이것이 M82 X-2에 규칙을 어기고 에딩턴 한계를 깨는 어떤 일이 일어나고 있다는 증거라고 생각합니다. 그들의 가설은 M82 X-2의 강력한 자기장이 원자의 모양을 변화시켜 중성자별이 더 밝아지더라도 원래 구조를 유지할 수 있도록 한다는 것입니다.

"이러한 관측 결과는 현재 기술로는 지구에서 재현할 수 없는 극도로 강력한 자기장의 영향을 보여줍니다."라고 이 연구의 주저자이자 이탈리아 칼리아리 천문대의 천체물리학자인 마테오 바케티는 말했습니다. "이것이 바로 천문학의 아름다움입니다. 실험을 통해 답을 찾을 수는 없지만, 우주가 그 비밀을 밝혀줄 때까지 기다려야 합니다."

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