초신성 폭발 ‘별의 죽음’… 은하계 몇백년만의 사건

초신성 폭발 ‘별의 죽음’… 은하계 몇백년만의 사건
 
[문화일보 2006-08-31 14:35] 
 
(::美·英·獨 관측팀 6개월전 폭발 관측::) 미국과 독일, 영국 등의 과학자들이 ‘별의 장렬한 죽음’으로 묘사되는 초신성(超新星·supernova)의 폭발 전과정을 처음으로 생생히 관측하는 데 성공했다.
미국 천문관측위성은 이미 반년 전에 X선 방출을 포착해 별의 폭 발을 예고했고, 4곳의 관측팀이 ‘사건’을 관측해 과학전문저널 네이처에 관측결과를 발표했다.

초신성 폭발은 보통 하나의 은하에서 몇백년에 한번 일어나는 드 문 사건이다. 이번 관측은 별의 탄생에서 소멸까지의 미스터리를 푸는 데 큰 열쇠가 될 것으로 보인다.

독일 막스플랑크연구소 관측팀 등이 포착한 초신성 폭발이 일어 난 것은 지난 2월. 폭발 전 미국의 스위프트위성은 지구에서 양( 羊)자리 방향으로 4억4000만광년 떨어진 곳에 있는 별에서 다량 의 X선이 방출된다는 정보를 보내왔다. X선 방출은 초신성 폭발 의 신호다. 과학자들은 곧 관측 준비에 들어갔고, GRB060218이라 명명한 이 폭발을 처음부터 끝까지 촬영하는 데 성공했다.

초신성은 ‘새로운 별’이라는 뜻지만 실제로는 죽어가는 별의 붕괴과정을 지칭한다. 태양처럼 큰 별은 내부 핵 연료가 고갈되 면 안으로 쪼그라들어 백색왜성(白色矮星)으로 변한다. 왜성은 근처에 있는 물질들을 빨아들이며 몸집을 다시 키우다가, 질량이 어느 한계에 이르면 격렬한 핵반응을 일으켜 폭발한다.

이렇게 폭발해가는 별을 초신성이라 부른다. 초신성은 몇주, 혹 은 몇달에 걸쳐 빛을 낸 뒤 찌꺼기만 남아 중성자별로 변한다.

이번에 관측된 폭발은 지구에서 관측된 것 중 두번째로 ‘가까운 ’ 곳에서 일어난데다 규모도 커서 폭발이 40분 가까이 지속됐다 . 미국 물리학자 앨릭스 필리펜코는 30일 AFP통신 인터뷰에서 “ 폭발한 별의 당초 질량이 태양의 20배는 됐던 것 같다”고 말했다 .

초신성 폭발은 칼슘이나 철같은 화학원소들의 주요 공급원이다.

초신성은 또 별의 원재료라 할 수 있는 분자구름을 형성시키는 역할을 한다. 초신성의 이런 작용들이 45억년 전 태양계를 형성 했을 가능성도 있다.

그런가 하면 1967년 소련의 핵 실험을 관찰하던 미국 과학자들은 우주에서 수시로 감마선 폭발이 일어난다는 사실을 알게 됐다.

그 원인에 대해서는 초신성 폭발에 동반해 일어난다는 주장, 중 성자별들의 충돌로 일어난다는 주장 등이 부딪치고 있다.

감마선 폭발 원인을 규명한다면 우주의 구조에 한발 다가서게 된 다. 이번 관측은 초신성 폭발과 감마선 폭발의 연관성을 입증해 보인 것이기도 해서 관심을 끌고 있다.

구정은기자 koje@munhwa.com