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우주 이야기 381 - 합체되는 두 개의 거대한 별



(Artists impression of VFTS 352 (Credit: ESO/L. Calçada) )​




(동영상)
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 별의 합체나 충돌은 우주에서 흔한 일은 아닙니다. 별 사이의 거리가 워낙 멀기 때문이죠. 하지만 우리 은하계에만 수천억개의 별이 있고, 이 중에는 아주 가깝게 근접하는 별 역시 존재합니다. 결국 두 별이 너무 근접하면 표면에 달라붙으면서 합체되어 하나의 별이 됩니다.


 이런 현상은 매우 드문 일이지만, 관측이 불가능한 것은 아닙니다. 상파울로 대학의 레오나르도 알메이다(Leonardo A. Almeida of the University of São Paulo, Brazil.)와 동료 천문학자들은 유럽 남방 천문대(ESO)의 VLT를 이용해서 지구에서 16만 광년 떨어진 별의 합체 장면을 관측했습니다.


 우리 은하의 가장 큰 위성 은하인 마젤란 은하에는 매우 활발하게 별이 생성되는 장소인 타란튤라 성운(Tarantula Nebula)이 존재합니다. 막대한 양의 가스 덕분에 이 성운 내부에는 거대한 별들이 많이 생성되고 있는데, 밝기 역시 엄청나서 16만 광년이라는 거리에도 불구하고 지구에서 관측이 가능합니다.


 이번에 발견된 VFTS 352 쌍성계 역시 O형 별로 표면온도는 섭씨 4만도가 넘는 아주 밝은 별입니다. 두 별의 질량은 서로 합쳤을 때 태양의 57배 수준에 달합니다. 그리고 두 별의 거리는 1,200만km에 불과합니다.
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 이정도 거리면 두 별의 크기를 고려할 때 둘 사이의 표면이 서로 붙는 overcontact binary 단계라고 할 수 있습니다. 결국 이 두 별은 합체 직전 상태에 있으며 이는 한 개의 새로운 별이 되기 전의 마지막 키스(final kiss)라고 할 수 있습니다.  
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 그런데 흥미로운 부분은 이 두 별의 질량이 거의 비슷하다는 것입니다. 과학자들은 과거 두 개의 별이 이렇게 근접하면 질량이 큰 쪽이 강한 중력으로 질량이 작은 별에서 물질을 빨아들인다고 생각해 왔습니다. 이는 흡혈귀 별(Vampire Star)이라고 부르는데 일종의 빈인빈 부익부 현상이라고 할 수 있죠.
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 하지만 VFTS 352는 거의 비슷한 질량의 별이 만나 동일한 수준으로 질량을 공유하고 있습니다. 이렇게 공유한 물질의 양은 약 30% 정도인 것 같다고 합니다. 이 관측은 비슷한 질량의 별이 서로 합체되는 과정을 연구하는 흔치 않은 기회를 제공하고 있습니다.
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 이 연구는 천체 물리학 저널에 실렸습니다.
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 참고
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