태양보다 뜨거운 별 - taeyangboda tteugeoun byeol

▲ 사진=NASA

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다.

이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다.

일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다.

연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다.

이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다.

지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다.

연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

송혜민 기자

‘우주서 가장 뜨거운 별’ 발견, 태양 온도의 42배

우주에서 가장 뜨거운 별을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있으며, 태양 온도보다 무려 42배나 더 뜨거운 별이라고 한다.

영국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다.

이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다.

일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있으며, 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다.

연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라가는데, 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다.

이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다.

그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다.

지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다.

연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

우리 은하에서 가장 뜨거운 별이 포착돼 학계의 비상한 관심을 끌고 있다.

영국 맨체스터 대학 천문학 연구진이 사진으로 찍는 데 성공한 이 별은 지구로부터 3500광년 떨어진 벌레 성운(NGC 6302) 중심에 있는 항성으로, 표면 온도가 20만℃인 태양보다 35배 더 뜨겁다.

지금껏 무수한 천문학자들이 이 항성을 사진에 담으려 했으나 우주 먼지에 가려져 번번이 실패했다. 맨체스터 연구진은 최근 기능을 추가한 허블우주 망원경으로 이 별을 포착할 수 있었다.

연구진은 “태양보다 무려 35배 뜨거운 별로 우주에 엄청난 가스를 방출해 연구 가치가 높다.”고 입을 모았다.

연구진을 이끈 크레제리 자이즈카 교수는 “운이 좋아 은하에서 가장 뜨거운 항성을 사진으로 담을 수 있었다.”면서 “표면 온도 정점에 있는 이 별을 식기 시작할 것이다. 이런 점은 태양과 비슷하다.”고 설명했다.

사진과 자세한 내용은 다음주 발행되는 천체물리학 저널(Astrophysical Journal)에 실린다.

사진=데일리메일

겉보기등급순 · 절대등급순
거리순 · 질량순 · 반지름순

R136a1은 황새치자리에 위치한 독거미 성운의 R136 산개성단에 포함된 볼프-레이에별로, 그 질량은 태양의 260배이다.[2] 또 이 별은 태양의 8050000 배의 밝기를 지니고 있다.[2] 이 별은 어떤 이유로 에딩턴 한계(150배)를 깨고 갑자기 많은 질량을 강한 중력으로 끌어당겨 모아 태어날 때 그 질량이 320배까지 달한 것으로 보고 있다. 그러나 태어난 이후 태양질량 50~60배 정도의 물질을 잃었다. 이 별은 영국 셰필드 대학교의 폴 크라우서 교수가 거대 우주 망원경의 관측자료 및 허블 우주 망원경의 자료를 분석하여 발견하였다.

발견[편집]

2010년 7월 이 별의 발견 사실이 영국 《왕립 천문학회 월보》에 게재되었다. 셰필드 대학교의 천체물리학과 교수 폴 크라우서가 이끄는 관측단이 발견하였다. 이들은 칠레 소재 유럽 남방 천문대의 거대 우주 망원경(VLT)의 관측 자료와, 허블 우주 망원경의 NGC 3603, R136a 연구 자료를 발견에 활용하였다.[5] R136a는 한때 태양질량의 1000~3000배에 이르는 아주 무거운 천체였던 것으로 추측된다. 홀로그램 반점 간섭기를 사용, R136a의 정체는 별들이 빽빽하게 뭉친 성단임을 알아냈다.[6] 연구팀은 성단 내에서 표면 온도가 40,000켈빈이 넘고(이는 태양보다 7배 이상 뜨거운 값이다) 밝기는 수백만 배가 넘는 별 여러 개를 발견했으며 R136a1은 그 중 가장 밝고 뜨거운 별이다. R136a1을 포함, 이 별들 중 최소 세 개는 질량이 태양의 150배는 된다.

물리적 특징[편집]

R136a1의 나이는 100만 년 정도로 추측되며 태양의 나이(약 46억 년)에 비하면 매우 젊어 보인다. 그러나 항성은 질량이 클수록 생명이 기하급수적으로 줄어들며, 질량에 대비한 R136a1은 이미 중년에 접어든 것으로 볼 수 있다.[7] R136a1은 울프-레이에 별로 표면 온도는 54 000켈빈이 넘는다. 에딩턴 한계에 근접한 다른 별들과 마찬가지로 R 136a1은 태어난 이래로 자신이 처음 지녔던 질량 중 상당량을 항성풍의 형태로 우주 공간으로 날려보내고 있다. 이 별은 100만년 전 태어났을 때 질량이 태양의 약 320배였으나 이후 태양질량의 50~60배에 해당하는 물질을 잃어버렸을 것으로 추측된다. 그러나 현재 이론들은 거대질량의 별이 탄생할 때는 150 태양 질량을 넘지 않는 대신에, 다중성계의 병합을 통해 이와 같이 된 것일 수 있다고 주장하고 있다.[8][9] 이 별의 밝기는 태양의 805만 배로 이는 우리 태양과 보름달 밝기의 차이 정도에 해당된다.[10] 이 별을 태양 대신 우리 태양계 중심에 놓는다고 가정하면 막대한 자외선으로 인해 지구상의 생명체는 전멸할 것이다.[11]

태양질량의 8배부터 150배에 이르는 별들은 삶의 끝을 초신성 폭발로 마감하며 중심부에 중성자별이나 블랙홀을 남긴다. 태양보다 150배~300배 무거운 별의 존재가 밝혀졌기 때문에 천문학자들은 이처럼 덩치 큰 별은 일반 초신성의 100배 이상 에너지(1024 테라톤)를 방출하는 극초신성 형태로 죽음을 맞을 것으로 추측하고 있다. 이 별은 질량이 너무 커서, 연료 부족으로 중심핵이 수축되기 훨씬 전에 "쌍불안정형 초신성"의 형태로 생을 마칠 것으로 보인다. 수소 융합을 하는 중심핵은 다량의 전자–양전자 쌍을 만들며, 이 쌍들은 별 내부에 존재하는 복사압을 국지적 붕괴가 일어날 수준까지 떨어뜨린다. R 136a1이 폭발로 죽음을 맞는다면 중심부에는 블랙홀이 남을 것이며, 중심핵 내부에 있던 태양 질량 10배 이상의 무거운 물질들은 초신성 잔해의 모습으로 성간 물질 속으로 불려 날아갈 것이다.[5] 그러나 이처럼 강력한 폭발을 하더라도 지구에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 우리 눈으로는 폭발하는 R136a1을 볼 수 없을 것이다.[10]

같이 보기[편집]

R136a2

R136a3

R136

R136a

R136b

R136c

참고 문헌[편집]

1. ↑ 가 나 다 Doran, E. I.; Crowther, P. A.; de Koter, A.; Evans, C. J.; McEvoy, C.; Walborn, N. R.; Bastian, N.; Bestenlehner, J. M.; Gräfener, G.; Herrero, A.; Kohler, K.; Maiz Apellaniz, J.; Najarro, F.; Puls, J.; Sana, H.; Schneider, F. R. N.; Taylor, W. D.; van Loon, J. Th.; Vink, J. S. (2013). “The VLT-FLAMES Tarantula Survey - XI. A census of the hot luminous stars and their feedback in 30 Doradus”. 《Astronomy & Astrophysics》 558: A134. arXiv:1308.3412v1. Bibcode:2013A&A...558A.134D. doi:10.1051/0004-6361/201321824.
2. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 Bestenlehner, Joachim M.; Crowther, Paul A.; Caballero-Nieves, Saida M.; Schneider, Fabian R. N.; Simón-Díaz, Sergio; Brands, Sarah A.; De Koter, Alex; Gräfener, Götz; Herrero, Artemio; Langer, Norbert; Lennon, Daniel J.; Maíz Apellániz, Jesus; Puls, Joachim; Vink, Jorick S. (2020). “The R136 star cluster dissected with Hubble Space Telescope/STIS. II. Physical properties of the most massive stars in R136”. 《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》. arXiv:2009.05136. Bibcode:2020MNRAS.tmp.2627B. doi:10.1093/mnras/staa2801.
3. ↑ Pietrzyński, G; D. Graczyk; W. Gieren; I. B. Thompson; B. Pilecki; A. Udalski; I. Soszyński; 외. (2013년 3월 7일). “An eclipsing-binary distance to the Large Magellanic Cloud accurate to two per cent”. 《Nature》 495 (7439): 76–79. arXiv:1303.2063. Bibcode:2013Natur.495...76P. doi:10.1038/nature11878. PMID 23467166.
4. ↑ Paul A Crowther, Olivier Schnurr, Raphael Hirschi, Norhasliza Yusof, Richard J Parker, Simon P Goodwin, Hasan Abu Kassim. “The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 Msun stellar mass limit”. 2010년 7월 27일에 확인함.
5. ↑ 가 나 “A 300 Solar Mass Star Uncovered”. ESO Press Release. 2010년 7월 21일.
6. ↑ “R136a and the Central Object in the Giant HII Region NGC 3603 Resolved by Holographic Speckle Interferometry” (PDF).
7. ↑ 중앙일보 CNN 한글뉴스 (2010년 7월 23일). “태양보다 훨씬 밝은 괴물별”. 2010년 7월 31일에 확인함.[깨진 링크(과거 내용 찾기)]
8. ↑ //www.newscientist.com/article/dn22161-astrophile-monster-stars-are-just-misunderstood.html
9. ↑ Oh, Sambaran; Kroupa, Pavel; Oh, Seungkyung (2012). “The emergence of super-canonical stars in R136-type star-burst clusters” 1208: 826. arXiv:1208.0826. Bibcode:2012arXiv1208.0826B.
10. ↑ 가 나 중앙일보 (2010년 7월 22일). “우주에서 가장 밝고 무거운 별, 발견돼”. 2010년 7월 31일에 확인함.[깨진 링크(과거 내용 찾기)]
11. ↑ 경향신문 (2010년 7월 22일). “태양의 320배 ‘괴물항성’ 발견”. 2010년 7월 31일에 확인함.