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2019년 5월 10일 금요일

우주 이야기 912 - 청색초거성의 진동을 확인하다.



(Blue Supergiant - a snapshot of the interior of a star three times as heavy as our sun which shows waves generated by turbulent core convection. Credit: Dr Tamara Rogers)


 태양보다 큰 질량을 지닌 청색초거성(Blue supergiants)은 수명이 매우 짧지만, 무거운 원소를 생산하는 우주의 원소 공장으로 매우 중요한 역할을 담당하고 있습니다. OB형 이라고 부르는 청색초거성은 마지막 순간에 초신성 폭발과 함께 무거운 원소를 대량으로 방출해 지구 같은 암석형 행성을 만드는 주요 원소들을 우주로 뿌리게 됩니다. 


 따라서 이에 대한 연구가 매우 중요하지만, 청색초거성에 대한 연구는 생각보다 쉽지 않았습니다. 상대적으로 드문 존재다보니 지구에서 멀고 주변으로 강력한 항성풍을 내뿜고 있어 관측이 어렵기 때문입니다. 하지만 케플러 우주 망원경을 비롯한 최신 관측 기기의 도움으로 이들의 내부 구조를 더 상세히 알아낼 수 있는 기회가 열렸습니다. 


 영국 뉴캐슬 대학의 타마라 로저스 박사 (Dr. Tamara Rogers, from Newcastle University, UK)와 그녀의 동료들은 청색초거성의 시뮬레이션 결과와 실제 관측 데이터를 바탕으로 청색초거성의 진동을 연구했습니다. 그 결과 청색초거성에는 크게 두 가지 형태의 진동파가 있다는 사실을 확인했습니다. 첫 번째는 중력파에 의한 것이며 두 번째는 지구의 지진파와 비슷한 내부 에너지에 의한 진동입니다. 이로 인해 별의 밝기는 미세하게 변하게 됩니다. 글자 그대로 반짝반짝 빛나게 되는데 작은 별은 아닌 것이죠. 


 본래 외계 행성을 찾기 위해 발사한 케플러 우주 망원경은 성진학 (asteroseismology)연구에도 크게 기여하고 있습니다. 지구의 지진파와 마찬가지로 별의 진동 역시 별의 내부 구조를 들여다보는데 유용하기 때문입니다. 시뮬레이션된 내부 구조는 별 보다는 뭔가 현대 미술 같은 구조지만, 그래도 청색초거성의 진화와 운명을 예측하는데 도움을 줄 것으로 보입니다. 그것과는 별개로 볼수록 눈이 어지러운 사진인 것 같습니다. 


 참고 


Low-frequency gravity waves in blue supergiants revealed by high-precision space photometry, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0768-1 , https://www.nature.com/articles/s41550-019-0768-1




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