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2018년 9월 27일 목요일

우주 이야기 823 - 주변에 디스크를 지닌 미스터리 중성자별



(This animation depicts a neutron star (RX J0806.4-4123) with a disk of warm dust that produces an infrared signature as detected by NASA’s Hubble Space Telescope. The disk wasn’t directly photographed, but one way to explain the data is by hypothesizing a disk structure that could be 18 billion miles across. The disk would be made up of material falling back onto the neutron star after the supernova explosion that created the stellar remnant.
Credits: NASA, ESA, and N. Tr’Ehnl (Pennsylvania State University))

(This is an illustration of a pulsar wind nebula produced by the interaction of the outflow particles from the neutron star with gaseous material in the interstellar medium that the neutron star is plowing through. Such an infrared-only pulsar wind nebula is unusual because it implies a rather low energy of the particles accelerated by the pulsar’s intense magnetic field. This hypothesized model would explain the unusual infrared signature of the neutron star as detected by NASA’s Hubble Space Telescope.
Credits: NASA, ESA, and N. Tr’Ehnl (Pennsylvania State University))


 과학자들이 허블 우주 망원경 관측 결과 매우 독특한 적외선 방출을 내놓는 중성자별을 관측했습니다. 펜실베니아 대학의 베티나 포셀트 교수(Bettina Posselt, associate research professor of astronomy and astrophysics at Pennsylvania State)와 그 동료들은 RX J0806.4-4123라는 중성자별 주변에서 강한 적외선 방출을 관측했습니다. 그 크기는 대략 200AU 혹은 300억km 정도 거리로 여기에서 뭔가 강한 적외선을 방출하는 디스크 같은 구조물이 존재하는 것으로 보입니다. 


 이 중성자별은 ‘the Magnificent Seven’이라는 별명이 붙은 근접한 중성자별 그룹으로 나이에 비해 훨씬 뜨거운 중성자별입니다. 중성자별은 강한 중력으로 주변에 있는 물질을 흡수할 뿐 아니라 강력한 에너지를 방출해서 웬만해선 주변에 물질이 존재하기 어렵습니다. 하지만 이번 관측 결과는 뭔가 고리 같은 구조물이 있음을 시사합니다. 


 연구팀은 두 가지 가능성을 제시했습니다. 첫 번째 가능성은 글자 그대로 중성자별의 중력에 의해 초신성 폭발을 일으켰던 별의 잔해가 묶여 디스크를 형성한다는 것입니다. 그런데 이 디스크의 존재로 인해 중성자별이 뜨거워지면서 자전 속도가 느려지고 있는 것으로 생각됩니다. 이런 형태의 디스크는 중성자별에서 처음 발견되는 것이기 때문에 흥미로운 해석입니다. 두 번째 가능성은 좀 더 일반적인 해석인 펄서풍 성운 (pulsar wind nebula)입니다. 이는 중성자별의 강력한 에너지 입자 방출로 인해 주변의 가스가 뜨거워져 생성된 성운으로 종종 우주에서 관측이 가능합니다. 


 어느 쪽이든 이 중성자별은 일반적으로 관측되는 형태의 적외선 관측 결과가 아니기 때문에 구체적으로 무엇이 원인인지 궁금증을 자아내고 있습니다. 이 질문에 대한 해답은 역시 직접 관측을 하는 것 이외에 다른 방법으로 얻을 수 없습니다. 하지만 허블 우주 망원경으로는 한계가 있습니다. 과학자들은 발사가 연기되긴 했지만, 천문학의 희망이라고 할 수 있는 제임스 웹 우주 망원경에 기대를 걸고 있습니다. 솔직히 이제는 이거 잘못되면 어쩌나 하는 생각이 전공과 무관한 저까지 들 정도입니다. 순조롭게 발사되어 이 중성자별의 포함한 많은 비밀을 풀어주기를 기대합니다. 


 참고 







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