(This artist’s concept shows a white dwarf surrounded by a large debris disk. Debris from pieces of a captured, Pluto-like object is falling onto the white dwarf.
Artwork: NASA, Tim Pyle (NASA/JPL-Caltech))
백색왜성은 태양 같은 별이 중심부 핵연료를 모두 태우고 난 후 최후를 맞이하고 남은 잔해입니다. 따라서 핵융합 반응의 결과물인 탄소와 산소가 주 성분이고 대기애는 헬륨과 수소가 약간 남습니다. 그런데 과학자들은 가끔 무거운 원소로 오염된 백색왜성의 대기를 포착하곤 합니다. 이것은 과거 별 주변을 돌던 행성이 나중에 잡아먹힌 흔적입니다.
워릭 대학의 스네할라타 사후 (Snehalata Sahu, research fellow, department of physics, University of Warwick)와 동료들은 허블 우주 망원경 데이터를 통해 무거운 원소가 아니라 가벼운 휘발성 원소로 오염된 백색왜성의 대기를 포착했습니다.
WD 1647+375는 태양 질량의 절반 정도되는 백색왜성으로 과학자들은 허블 우주 망원경의 자외선 영역에서 가벼운 원소들을 확인했습니다. 물론 이는 백색왜성의 대기가 얼음 천체나 햬성 같은 가벼운 원소가 많은 천체를 흡수했다는 증거입니다.
백색왜성에 흡수된 천체는 84% 정도가 물의 얼음으로 파악되며 5% 이내는 질소로 되어 있는 것으로 보입니다. 태양계 외곽에 있는 명왕성 같은 천체가 이런 구성을 하고 있기 때문에 카이퍼 벨트에 해당하는 위치에 있던 얼음 소행성들이나 왜소행성이 궤도가 변하면서 백색왜성에 흡수된 것으로 추정됩니다.
(동영상 )
연구팀은 이렇게 흡수된 물질이 계속 검출되기 위해서는 초당 200,000kg의 물질이 적어도 13년 간 흡수되어야 한다고 결론 내렸습니다. 그리고 사실 몇 년 정도가 아니라 수백년 이상 공급됐다고 생각하면 적어도 지름 50km 이상의 큰 소행성이나 혹은 명왕성 같은 왜소행성급 천체가 흡수당하는 중으로 생각됩니다.
먼 미래 태양 역시 백색왜성이 될 것이고 지구의 운명도 이와 다르지 않을 가능성이 있습니다. 한때 인간과 지구상 모든 생명을 구성했던 물질이 백색왜성의 대기에 오염원으로 들어갈 수 있는 것입니다. 그리고 경우에 따라서는 명왕성도 안쪽 궤도로 들어와 흡수당할지도 모릅니다. 이를 관측하고 지구와 명왕성의 운명을 짐작하는 외계인이 있을지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2025-09-icy-planetesimal-high-nitrogen-content.html
Snehalata Sahu et al, Discovery of an icy and nitrogen-rich extrasolar planetesimal, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1424
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