우주 이야기 1548 - 동반성을 잡아먹는 백색왜성

(Double star V Sagittae—10,000 light years from Earth—is burning bright because greedy white dwarf is gorging on its larger twin. Credit: University of Southampton)

과학자들이 동반성을 게걸스럽게 먹어치우는 백색왜성을 자세히 관측했습니다. 지구에서 1만 광년 떨어진 궁수자리 V (V Sagittae)은 태양 질량의 0.9배에 달하는 울프 레이예 별과 태양질량의 3.3배 정도되는 주계열성으로 이뤄진 쌍성계입니다.

과학자들은 울프 레이예 별의 정체가 사실은 백색왜성과 이 백색왜성이 동반성에서 끌어모은 물질이 고리처럼 모인 강착원반이라는 사실을 알아냈습니다.

핀란드 투르쿠 대학의 파시 하칼라 박사 (Dr. Pasi Hakala from the University of Turku in Finland)와 국제 과학자팀은 유럽 남방 천문대의 VLT 망원경을 이용해 궁수자리 V를 상세히 관측했습니다.

관측 결과 백색왜성은 동반성에 매우 가까이 붙어서 12.3시간 주기로 공전하고 있습니다. 질량 자체는 동반성이 크지만, 표면 중력은 작게 압축된 백색왜성이 훨씬 커서 결국 동반성 표면에 있는 가스를 잡아당기게 됩니다. 그리고 이렇게 끌려온 물질은 일단 주변에 강착 원반 (accretion disk)를 형성하게 되는데, 결국은 마찰에 의해 에너지를 잃으면서 점점 백색왜성 쪽으로 다가서다가 흡수됩니다. 연구팀은 이 강착원반에서 나오는 강한 에너지를 확인했습니다.

백색왜성에 흡수된 가스는 표면에 축적되다가 일정량 이상이 되면 결국 임계점에 도달해 핵융합 반응을 일으키게 됩니다. 이때 밝기는 맨눈으로도 밤하늘에서 보일 정도로 급격히 높아집니다. 이른바 신성 (nova)가 되는 것입니다. 궁수자리 V는 대략 89년을 주기로 신성 폭발을 일으키는데, 2067년에서 2099년 사이 폭발을 일으킬 것으로 예상됩니다. 그리고 궁극적으로는 백색왜성과 별이 충돌하면서 초신성 폭발로 생을 마감할 것으로 보입니다. 이때는 낮에도 보일 수 있습니다.

아마도 저는 그때까지 살 것 같진 않지만, 지금 태어나는 아기들은 노인 때 궁수자리 V 신성을 눈으로 볼 수 있을지도 모르겠습니다.

참고

https://phys.org/news/2025-09-hungry-star-cosmic-twin.html

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

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