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2014년 1월 26일 일요일

우주 이야기 209 - 새로운 초신성 SN 2014J 발견




 2014 년 초 과학자들은 최근 40 년간 발견된 것 가운데 지구에서 가장 가까운 Type Ia 초신성을 발견했습니다. SN 2014J 로 명명된 이 초신성은 대략 1150 만 광년 (11.5 ± 0.8 Mly) 정도 떨어져서 일반적인 관점에서 봤을 때는 가까운 것 처럼 보이지 않지만 실제로는 이렇게 가까운 위치에서 발견되는 경우는 드물다고 하네요. 




(스위프트 위성이 관측한 초신성 SN 2014J 의 모습. 움짤로 가운데에서 조금 오른쪽에 새로운 별이 나타난 것이 관찰됨.  This animated GIF of Swift UVOT images shows M82 before and after the new supernova. The pre-explosion view combines data taken between 2007 and 2013. The view showing SN 2014J (arrow) merges three exposures taken on Jan. 22, 2014. Mid-ultraviolet light is shown in blue, near-UV light in green, and visible light in red.  Credit: NASA/Swift/P. Brown, TAMU  )


 이 초신성이 발견된 것은 2014 년 1월 21일로 런던 컬리지 대학의 스티브 포세이 ( Steve Fossey, of University College London.) 에 의해 발견되었다고 합니다. 이후 전세계에 있는 모든 고성능 망원경이 오랬만에 관측하기 좋은 위치에 나타난 Type Ia 초신성을 정밀 관측하기 위해 동원되고 있습니다. 


 여기서 간단히 Type Ia 초신성에 대해서 언급을 해야 할 것 같습니다. Type Ia 초신성은 이전 초신성 관련 포스트에서도 언급한 바 있지만 (  http://jjy0501.blogspot.kr/2012/06/56-3.html 참조) 거의 일정한 밝기 (절대 등급 Mv = −19.3, 즉 태양 밝기의 약 50 억 배 수준) 빛나는 특징이 있습니다. 그 이유는 백색왜성이 태양 질량의 1.38 배에 이르게 되면 다시 탄소와 산소가 핵융합 반응을 일으켜 폭발하기 때문입니다. 이 때 폭발의 메카니즘과 규모가 일정하기 때문에 폭발와 밝기도 일정한 것입니다.


 이렇게 일정한 밝기를 가진 Type Ia 초신성이기 때문에 천문학에서는 표준 촛불 (Standard Candle) 이라고 부릅니다. 즉 실제 밝기를 아는 만큼 관측된 밝기와 비교해서 거리를 추정할 수 있다는 것이죠. 따라서 특별히 천문학에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 당연히 Type Ia 초신성의 정확한 밝기 측정은 아주 중요한 이슈입니다. 


 그런데 사실 이 문제는 그렇게 간단하기만 한 것은 아닙니다. 왜냐하면 Type Ia 초신성과 지구의 관측자 사이에 관측을 가로막는 가스나 먼지의 존재가 있을 수 있기 때문이죠. 그러면 정확한 밝기를 측정하는데 어려움을 겪을 수도 있습니다. 실제 SN 2014J 는 성간 먼지 (interstellar dust) 에 의해 밝기가 약간 가리는 것으로 보입니다. 


 나사의 스위프트 (Swift) 관측 위성의 UVOT 는 이 초신성을 가시광과 근자외선 영역에서 관측하고 있습니다. (위의 사진) 그러나 이 초신성이 속한 M82 은하 (일명 담배 은하 Cigar Galaxy 라고 불림) 의 먼지로 인해서 실제로는 중간 영역의 자외선 영역의 관측은 쉽지 않다고 하네요. 


 아무튼 이 초신성의 관측은 성간 먼지가 Type Ia 초신성의 밝기에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있는 중요한 단서를 제공할 것으로 보입니다. 따라서 스위프트만이 아니라 페르미, NuSTAR, 찬드라 우주 망원경등 주요 우주 망원경과 켁 망원경 같은 지상 망원경이 이를 추적하고 있다고 하네요.


 SN 2014J 는 육안으로는 볼 수 없습니다. 겉보기 등급은 대략 11.5 로써 육안으로 볼 수 있는 가장 어두운 별보다도 100 배 이상 어두운 별입니다. 따라서 아마추어 망원경으로 보려고 해도 사실 좀 크고 좋은 망원경이 필요할 것 입니다. 본래 Type Ia 초신성은 육안이나 쌍안경, 아마추어 망원경으로는 보기 어려운 만큼 일반인들이 관측하기 힘들다고 해서 실망할 필요는 없어 보입니다. 


 참고로 신성의 경우 가끔 육안으로 볼 수 있습니다. 2013 년도 2개나 볼 수 있었습니다.




 참고 





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