기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 917 - 마지막 왈츠를 추는 두 개의 백색왜성



(The infrared nebula of J005311. Credit: Vasilii Gvaramadse/Moscow University)

(WISE 22 micron infrared images at different intensity scales (panels a and b) compared with an optical IPHAS H alpha image where the nebula is not visible (panel c). (c) Vasilii Gvaramadse/Moscow University)


 독일 본 대학과 모스크바 대학의 과학자들이 매우 독특한 백색왜성의 쌍성계를 발견했습니다. 연구팀은 나사의 Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) 관측 데이터를 바탕으로 지구에서 1만 광년 떨어진 천체인 J005311가 매우 독특한 특징을 지니고 있다는 사실을 확인했습니다.


 이 천체는 백색왜성의 쌍성계로 이미 수십 억년 전 죽은 별의 잔해입니다. 보통 이정도 시간이 흐르면 백색왜성 역시 표면 온도가 낮아져 더 희미한 천체가 됩니다. 백색왜성은 태양 같은 별이 마지막 단계에서 중심부 헬륨 연료가 고갈된 후 더 이상 핵연료가 없어 연소 핵융합 반응이 중단된 후 형성됩니다. 



 수소 핵융합 반응의 결과로 헬륨이 형성되고 헬륨 핵융합 반응의 결과로 산소와 탄소가 생성되는데, 태양 정도 질량으로 산소와 탄소를 연소시켜 더 무거운 원소를 만들기에는 중심부 중력과 열에너지가 낮은 것입니다. 아무튼 남은 산소와 탄소 덩어리는 아직 별만한 질량을 지닌데다 매우 고온 상태라 식는데 오랜 시간이 걸립니다. 그래도 결국 수만도에 이르는 온도 역시 추가 핵융합 반응이 없기 때문에 점점 떨어지게 됩니다. 



 그런데 이 백색왜성 쌍성계는 다시 밝게 빛나고 있었습니다. 그 이유는 두 백색왜성이 너무 가까운 거리까지 근접한 상태로 결국 하나로 합쳐지기 직전 단계까지 왔기 때문입니다. 이 단계에서 두 백색왜성은 중력파를 내놓으면서 에너지를 잃고 점점 더 가까이 접근합니다. 그 결과 사실상 하나로 붙으면서 강한 중력을 통해 헬륨보다 더 무거운 원소를 연소할 수 있는 것입니다. 결국 이 백색왜성 쌍성계는 태양보다 4만 배나 밝게 빛나고 있습니다. 


 물론 이 과정은 별의 일생에서 매우 짧은 시기인 수천년 안에 종료되고 결국 남게 되는 것은 더 무거운 백색왜성 혹은 중성자별입니다. 앞으로 하나가 될 두 백색왜성은 마지막 왈츠를 추는 셈인데, 이는 드라마틱한 엔딩을 보여주는 별의 왈츠 (stellar waltz with dramatic ending)라고 할 수 있습니다. 왈츠의 마지막은 아마도 초신성 폭발일 가능성이 높습니다. 


 매우 드문 일이지만, 그래도 은하계에 워낙 많은 별이 있는 만큼 종종 이런 일을 관측할 수 있다는 사실이 흥미롭습니다. 


 참고 


Vasilii V. Gvaramadze et al. A massive white-dwarf merger product before final collapse, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1216-1



댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

R 스튜디오 설치 및 업데이트

 R을 설치한 후 기본으로 제공되는 R 콘솔창에서 코드를 입력해 작업을 수행할 수도 있지만, 보통은 그렇게 하기 보다는 가장 널리 사용되는 R 개발환경인 R 스튜디오가 널리 사용됩니다. 오픈 소스 무료 버전의 R 스튜디오는 누구나 설치가 가능하며 편리한 작업 환경을 제공하기 때문에 R을 위한 IDE에서 가장 널리 사용되어 있습니다. 아래 링크에서 다운로드 받습니다.    https://www.rstudio.com/  다운로드 R 이나 혹은 Powerful IDE for R로 들어가 일반 사용자 버전을 받습니다. 오픈 소스 버전과 상업용 버전, 그리고 데스크탑 버전과 서버 버전이 있는데, 일반적으로는 오픈 소스 버전에 데스크탑 버전을 다운로드 받습니다. 상업 버전의 경우 데스크탑 버전의 경우 년간 995달러, 서버 버전은 9995달러를 받고 여러 가지 기술 지원 및 자문을 해주는 기능이 있습니다.   데스크탑 버전을 설치하는 과정은 매우 쉽기 때문에 별도의 설명이 필요하지 않을 것 같습니다. 인스톨은 윈도우, 맥, 리눅스 (우분투/페도라)에 따라 설치 파일이 나뉘지만 설치가 어렵지는 않을 것입니다. 한 가지 주의할 점이라면 R은 사전에 반드시 따로 설치해야 한다는 점입니다. R 스튜디오만 단독 설치하면 아무것도 할 수 없습니다. 뭐 당연한 이야기죠.   설치된 R 스튜디오는 자동으로 업데이틀 체크하지 않습니다. 따라서 업데이트를 위해서는 R 스튜디오에서 Help 로 들어가 업데이트를 확인해야 합니다.     만약 업데이트 할 내용이 없다면 최신 버전이라고 알려줄 것이고 업데이트가 있다면 업데이트를 진행할 수 있도록 도와주게 됩니다. R의 업데이트와 R 스튜디오의 업데이트는 모두 개별적이며 앞서 설명했듯이 R 업데이트는 사실 기존 버전과 병행해서 새로운 버전을 새롭게 설치하는 것입니다. R 스튜디오는 실제로 업데이트가 이뤄지기 때문에 구버전을 지워줄 필요는

R 패키지 설치 및 업데이트 오류 (1)

 R 패키지를 설치하거나 업데이트 하다보면 여러 가지 문제가 생기는 경우들이 있습니다. 이 경우 아예 R을 재설치하는 것도 방법이지만, 어떤 경우에는 이렇게해도 해결이 안되고 계속해서 사용자는 괴롭히는 경우도 있습니다. 이런 경우 중 하나를 소개합니다.  새로운 패키지를 설치, 혹은 업데이트 하는 과정에서 같이 설치하는 패키지 중 하나가 설치가 되지 않는다는 메세지가 계속 나왔는데, 사실은 백신 프로그램 때문이었던 경우입니다.   dplyr 패키지를 업데이트 하려고 했는데, 제대로 되지 않아 다시 설치를 진행했습니다. 그런데 일부 패키지가 제대로 설치되지 않는다는 메세지가 나왔습니다.  > install.packages("dplyr") Error in install.packages : Updating loaded packages > install.packages("dplyr") Installing package into ‘C:/Users/jjy05_000/Documents/R/win-library/3.4’ (as ‘lib’ is unspecified) also installing the dependencies ‘bindr’, ‘bindrcpp’, ‘Rcpp’, ‘rlang’, ‘plogr’ trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindr_0.1.1.zip ' Content type 'application/zip' length 15285 bytes (14 KB) downloaded 14 KB trying URL ' https://cran.rstudio.com/bin/windows/contrib/3.4/bindrcpp_0.2.2.zip ' Content type 'application/zip' length 620344 b