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2016년 5월 14일 토요일

우주 이야기 491 - 지금도 팽창하는 티코의 초신성 잔해


(Credit: X-ray: NASA/CXC/GSFC/B.Williams et al; Optical: DSS)


 티코의 초신성 (Tycho's supernova )은 케플러의 스승인 티코 브라헤가 1572년 관측해 이와 같은 이름이 붙어 있습니다. SN1572는 지구에서 대략 1만 광년 정도 떨어진 초신성으로 현재는 초신성 폭발의 잔해가 남아 있습니다. 이 잔해는 초신성 폭발이 남긴 성운을 연구하는 과학자들의 주된 관측 목표 가운데 하나입니다. 


 초신성 폭발은 드물게 발생하는 사건이지만, 무거운 원소를 생성하는 주요 과정이기 때문에 중요합니다. 사실 이 과정이 없었다면 지구도 우리도 존재할 수 없었기 때문입니다. 


 SN1572의 잔해는 지금도 빠른 속도로 팽창을 하고 있어 초신성 폭발 이후 우주로 퍼지는 물질의 분포를 연구하는 과학자들에게 중요한 데이터를 제공하고 있습니다. 


찬드라 X선 관측 위성과 다른 여러 관측 위성들은 2000년부터 2015년 사이 그 변화를 관측했습니다. 사실 이전에 관측된 것까지 합치면 이 잔해가 상세하게 관측된 것은 30년이 넘습니다. 그 결과를 움직이는 사진으로 재구성한 것이 위의 사진입니다. 천천히 기다리면 15년 사이 팽창하는 볼 수 있을 것입니다. 


 더 디테일하게 들어가면 사실 이 초신성 잔해의 팽창 속도는 부위마다 다릅니다. 천문학자들은 X 선 및 전파 관측을 통해 그 속도를 측정했습니다. 위의 사진에서 사실 오른쪽과 오른쪽 아래 부분의 가스의 속도는 왼쪽과 왼쪽 위의 가스의 팽창 속도와 최대 2배 차이가 난다고 합니다. 


 오랜 시간이 흐르면 이 가스 성운은 더 일그러진 잔해가 될 것입니다. 참고로 가스의 최대 팽창 속도는 시간당 1200만 마일 (1930만 km) 정도입니다.   


 티코의 초신성은 우리에게 초신성의 잔해의 변화를 세밀하게 관측할 수 있는 드문 기회를 제공했습니다. 앞으로도 계속해서 관측이 이뤄지면서 초신성의 잔해가 어떻게 진화하는지를 보여줄 것입니다. 


 참고 



"An X-ray and Radio Study of the Varying Expansion Velocities in Tycho's Supernova Remnant," Brian J. Williams et al., 2016, accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters arxiv.org/abs/1604.01779 


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