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천문학자들이 무거운 별의 최후와 블랙홀(또는 중성자별) 탄생 간의 직접적 연관성을 찾아냈다. ESO VLT(초거대 망원경, Very Large Telescope)와 NTT(신기술 망원경, New Technology Telescope)를 활용한 두 연구팀이 가까운 은하에서 발생한 초신성 폭발 여파를 관측하였는데 폭발 후 수수께끼의 고밀도 천체가 만들어졌다는 증거를 확인한 것이다. 무거운 별이 최후를 맞으면 자체 중력에 빠르게 붕괴되어 초신성이라 알려진 강력한 폭발을 일으킨다. 천문학자들은 폭발 후 초 고밀도의 핵, 또는 잔해가 남는 것으로 믿는다. 최후를 맞은 별이 얼마나 무거우냐에 따라 이 초고밀도 잔해는 중성자 별이 될 수도 있고 블랙홀이 될 수도 있다. 천문학자들은 사건이 이렇게 진행된다는 것을 암시..

지난 2023년 11월, 제임스웹 우주망원경은 MACS J0138.0-2155라는 거대한 은하단을 관측한 바 있다. 이때 아인슈타인이 처음 예견한 중력렌즈 현상을 통해 MRG-M0138이라는 머나먼 은하도 발견했다. 이 은하는 MACS J0138.0-2155 은하단의 강력한 중력에 의해 구부러진 형태로 그 모습을 드러냈다. 은하단이 만들어낸 중력렌즈 효과는 이 머나먼 은하를 확대하고 구부러진 형태로 드러내 준 것 외에도 귀중한 사진 다섯 개도 제공해 주었다. 2019년, 천문학자들은 허블우주망원경이 2016년에 촬영한 MRG-M013은하 사진에서 초신성이 발견되었다는 놀라운 소식을 접한 바 있다. 그리고 지금, 또다른 천문학자들이 제임스웹 우주망원경이 2023년에 촬영한 사진에서 두 번째 초신성을 발견했..

사진 설명 : 이 사진은 허블우주망원경과 제임스웹우주망원경의 사진을 비교한 것으로 왼쪽이 허블우주망원경이 촬영한 것이다. 이제까지 본 적 없는 M1의 세밀한 모습이 이 초신성 잔해의 수수께끼와 같은 역사를 규명하는데 도움을 주고 있다. 제임스웹 우주망원경이 황소자리 방향으로 6,500 광년거리에 있는 초신성 잔해, 게성운을 겨냥했다. 상대적으로 가까운 거리에 있는 초신성 폭발잔해인 게 성운은 1054년 처음 관측된 이래 초신성의 조건과 행동양상 및 폭발의 여파를 연구하고자 하는 과학자들의 지속적인 주목을 받아왔다. 사진설명 : 제임스웹우주망원경이 촬영한 M1 이 사진은 여러 요소들로 구성되어 있다. 우선 주황색으로 나타나는 부분은 이중이온화황을 나타낸다. 파란색은 이온화 철, 밝은 노란색과 초록색은 먼지..

사진 1> 허블우주망원경이 촬영한 이 사진에는 타원은하들이 담겨있다. 각 타원은하 내부에 성긴 먼지 대역이 보이는데 이것이 최근 은하 간의 충돌이 있었음을 말해주는 단서이다. 이 먼지 띠들은 좀더 거대한 규모를 가진 타원은하에 삼켜진 작은 은하의 유물이다. 사진에 표시한 X자는 이 은하와 관련이 있는 초신성 폭발이 관측된 지점이다. 각 초신성의 원인이 된 별은 자신의 은하에 있는 한쌍의 블랙홀에 의해 내쳐진 것으로 보인다. 하나로 합쳐진 두 개의 은하는 각각 초거대질량의 블랙홀을 가지고 있었다. 천문학자들은 이 초신성들이 원래는 이중별계를 구성하는 별들이었을 것으로 추측하고 있다. 이 이중별계가 충돌하는 한쌍의 블랙홀 가까이를 지나가다가 은하 바깥으로 내쳐진 것이다. 이렇게 밀려난 이중별계의 별들이 서로..

새로운 연구를 통해 한때 폭발이 있었던 죽은 별들이 있는 지역을 분석했다. 슬론 디지털 스카이 서베이(the Sloan Digital Sky Survey)에서 촬영한 이 사진에는 각 은하 내에서 발생한 Ia 유형의 초신성이라 부르는 폭발 별들 중 6개가 담겨 있다. 연료를 모두 소진해 버린 백색난쟁이별이 폭발할 때 발생하는 Ia 유형의 초신성은 은하들의 거리와 우주의 가속팽창을 측정하는데 사용된다. 그러나 그 자체가 완벽한 도구는 아니기 때문에 과학자들은 초신성들에 대해 좀더 많은 것을 알아내고 우주적 거리의 측정 도구를 좀더 개선시키기 위해 이 폭발별들이 존재하는 지역을 분석하고 있다. 천문학자들은 NASA의 은하진화탐사위성(Galaxy Evolution Explorer, GALEX)의 관측 데이터를 ..

은하주위에 도열해선 특이한 점들의 정체는 무엇일까? 이 점들은 동일한 초신성의 모습이다. 단일 초신성의 폭발 모습이 질량체의 개입으로 빛이 굴절되는 중력렌즈 현상에 의해 여러 개로 분리되어 나타난 모습이 사상 처음으로 포착되었다. 이 경우 중력렌즈 현상을 이끈 질량체는 거대한 은하와 이 은하가 속한 은하단이다. 이 사진이 촬영된 것은 2014년 11월, 허블 우주망원경에 의해서였다. 4개로 보이는 노란색 색조의 초신성 레프스달(Refsdal)은 은하단 훨씬 뒷편의 초기 우주에서 발생한 것이다. 각 초신성 모습들 간의 위치와 시간 지연 효과를 측정함으로써, 천체물리학자들은 은하와 은하단 내에 존재하는 암흑물질의 양을 계산할 수 있을 것이다. 여기에 인내와 행운이 곁들여진다면 초신성의 다섯번째 모습이 향후 ..

이 사진은 M82은하의 SN 2014J로 등재된 초신성 폭발을 촬영한 허블 우주망원경의 사진이다. 지구로부터 약 1150만 광년 거리에 위치하는 이 초신성은 최근 몇 십년동안 발견된 이러한 유형의 초신성으로는 가장 가까운 초신성이다. 이 초신성 폭발은 Ia 유형의 초신성 폭발로 분류되는데, 이론적으로 이 유형의 초신성은 백색왜성과 또다른 하나의 별 - 이 별은 우리 태양과 같은 별일 수도 있고, 거성일 수도 있으며, 두 번째 백색왜성이 될 가능성이 있다. - 로 구성된 연성계에서 촉발되는 초신성 폭발이다. 지상에 위치한 망원경으로 이 초신성 폭발을 발견한 것은 2014년 1월 21일이었다. 이 허블 사진은 1월 31일, 초신성 폭발이 최대 밝기에 이르렀을 때 촬영된 것이다. 허블의 데이터는 천문학자들로 ..

무거운 별들은 어떻게 강력한 폭발로 부풀어 오르는 '초신성 폭발 잔해의 수수께끼'를 만들어내는 것일까? 이론가들은 초신성 폭발시 무슨 일이 벌어지는가를 재연하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 만들어왔지만, 어떤 모델이 정확한지는 여전히 명확하지 않다. 그러나 지금 NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)로부터 취득된 카시오페이아 초신성 잔해의 중심부에 대한 새로운 관측 자료는 과학자들로 하여금 실제 증거를 가지고 이 모델들을 테스트할 수 있게 해주고 있다. 이 그래픽 사진은 어떻게 별이 폭발하여 뿔뿔이 흩어지게 되는지를 묘사하는 두 개의 자주 다뤄지는 모델을 표현하고 있다. 이 모델은 서로 다른 폭발 기재를 지목하고 있다. 제트 추동 ..

Image Credit: Copyright: Christian Ott, Caltech 폭발을 맞이하기 전, 출렁거리고 있는 별에 대한 이론을 뒷받침하는 최초의 관측 증거가 NuSTAR에 의해 제공되었다. 이 이론은 "약한 비대칭(mild asymmetries)"으로 언급되곤 하는데, 이 동영상은 캘리포니아 기술 연구소의 크리스찬 오트(Christian Ott)가 제작한 시뮬레이션이다. 이 시뮬레이션에서 초신성 폭발은 이미 진행되고 있다. 중심의 작은 원은 초신성 잔해의 중앙에서 중성자 별이라 불리는 고밀도의 별을 형성하게 될 물질들을 표현하고 있다. 그 주위를 둘러싸고 있는 밝은 고리는 폭발에 의해 생성된 충격파이다. 색체는 온도 변이를 표현하고 있다. 동영상이 시작되면, 폭발은 "갇혀 있는"상태이다. ..

이 삽화는 초신성 폭발의 과정을 묘사하고 있다. 내부에 철과 같이 무거운 원소를 생성하고 있는 무거운 별이 있다.(왼쪽) 그리고 이 별이 강력한 폭발을 일으키고 있다(중간) 별의 표피부가 흩어지면서 초신성 잔해라고 부르는 구조가 형성된다(오른쪽) 초신성 폭발은 그 자체가 금과 같은, 철보다 훨씬 무거운 원소들을 포함한 많은 원소들을 만들어낸다. NASA의 핵분광망원경배열(Nuclear Spectroscopic Telescope Array, 이하 NuSTAR)의 새로운 관측 결과는 무거운 별이 어떻게 폭발하는지에 대해 미지의 영역으로 남아 있는 고리를 채워주고 있다. 각 사진은 다음의 출처에서 찾아볼 수 있다. 왼쪽 사진 : http://chandra.harvard.edu/photo/2012/casa/mo..