우주 이야기 1174 - 1400만년 전 초신성 폭발이 태양계가 지나는 로컬 버블을 만들었다

(Artist's illustration of the Local Bubble with star formation occurring on the bubble's surface. Scientists have now shown how a chain of events beginning 14 million years ago with a set of powerful supernovae led to the creation of the vast bubble, responsible for the formation of all young stars within 500 light years of the Sun and Earth. Credit: Leah Hustak (STScI))

현재 태양계는 로컬 버블 (local bubble)이라는 은하계의 한 지역을 지나고 있습니다. 대략 지름 1000광년 이내의 로컬 버블은 초신성 폭발의 잔해로 추정되고 있습니다. 오래전 이곳에서 초신성들이 폭발했고 이로 인한 충격파가 우주로 전파되면서 가장 자리에서 가스 밀도가 올라가 새로운 별이 생성된 것입니다.

하버드 & 스미스소니언 천체 물리학 센터와 우주 망원경 과학 연구소 (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) and the Space Telescope Science Institute (STScI))의 과학자들은 로컬 버블이 생성된 시점을 1400만년 전으로 특정했습니다.

연구팀은 유럽 우주국의 가이아 위성 관측 데이터를 사용해 3D 이미지를 만들었습니다. 로컬 버블은 이전부터 하나가 아니라 여러 개의 초신성 폭발의 결과물로 여겨져 왔는데, 대개 거대 질량 별들이 하나의 가스 성운에서 동시에 탄생한다는 점을 생각하면 의외의 사실은 아닙니다. 연구팀은 15개 정도의 초신성이 로컬 버블 생성에 관여한 것으로 추정했습니다.

(A Bubbly Origin for Stars Around the Sun)

물론 태양계는 이 로컬 버블에서 태어난 것은 아닙니다. 태양의 나이는 46억 년으로 그보다 매우 오래전이기 때문입니다. 태양계는 로컬 버블을 지나가는 중입니다. 로컬 버블 자체는 초속 6.4km 정도의 속도로 커지고 있고 태양계는 은하 중심을 기준으로 초속 247km의 속도로 이동하고 있습니다. 우리는 우연히 과거 초신성 폭발이 다수 일어났던 지역을 통과하고 있는 것입니다.

자연스럽게 그러면 이 초신성 폭발의 잔해인 중성자별과 블랙홀은 어디 있느냐는 질문이 나올 수 있는데, 아직은 확실한 천체를 특정하지는 못했습니다. 몇 개 의심되는 용의자들이 있기는 하지만, 이 부분은 더 연구가 필요합니다.

아무튼 우리가 초신성 폭발이 일어난 장소를 이동하는 중이라는 사실이 재미있습니다.

참고

https://en.wikipedia.org/wiki/Local_Bubble

https://phys.org/news/2022-01-light-year-wide-earth-source-nearby.html

Catherine Zucker, Star formation near the Sun is driven by expansion of the Local Bubble, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04286-5. www.nature.com/articles/s41586-021-04286-5

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