(Artist’s impression of WR 112, a binary system containing a massive, evolved Wolf-Rayet star and an OB-type companion. As their stellar winds collide, dust forms and spirals outward, consisting mostly of extremely tiny, nanometer-sized grains along with a secondary population about 100 times larger. Credit: NSF/AUI NRAO/M. Weiss)
우주가 처음 생겨났을 때 우주에는 수소와 약간이 헬륨, 그리고 극미량의 리튬 정도만 있었습니다. 이보다 무거운 원소들은 모두 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발의 결과물로 우리 모두는 사실 별의 후손들이라고 할 수 있습니다. 과학자들은 별이 어떻게 우주에 원소를 공급하는지 연구해 왔습니다.
예일대 3학년 학생인 동린 우(Yale junior Donglin Wu)는 문리과대학 천문학과 헥터 아르세 교수와 물리학 및 천문학과 나가이 다이스케 교수(Héctor Arce, a professor of astronomy in the Faculty of Arts and Sciences, and Daisuke Nagai, a professor of physics and astronomy)와 함께 별의 항성풍에서 입자가 생성되는 과정을 연구했습니다.
연구팀은 은하계에서 가장 밝은 별 중 하나인 울프-레이예별 WR 112을 관측했습니다. 이 별은 사실 쌍성계로 두 개의 거대한 별이 강한 빛과 항성풍을 뿜어 내면서 공전하고 있습니다. 이들은 머지 않아 초신성 폭발을 일으키며 사라지게 될 가능성이 높습니다. 하지만 사실 이 단계 전에 강한 항성풍을 통해 우주로 물질을 공급합니다.
연구팀은 WR 112을 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)과 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 전파 망원경 어레이(ALMA)의 강력한 성능으로 분석했습니다. JWST와 ALMA에서 얻은 데이터를 종합적으로 분석한 결과, 연구진은 별 주변으로 길게 뻗은 나선형 구조 내의 먼지 입자들을 발견했습니다. 이 먼지 입자들은 미세한 탄소 알갱이로 두 별의 항성풍이 충돌하고 식으면서 형성된 것이었습니다.
추가로 연구팀은 이 입자가 1마이크로미터보다 작고, 대기 지름이 수 나노미터(또는 10억분의 1미터)에 불과할 가능성이 높은 것을 확인했습니다. 입자들은 나노미터이거나 0.1마이크로미터의 크기로 나뉘어졌는데, 별이 강한 복사장에서 중간 크기 입자가 분해하거나 증발될 수 있은 것으로 추정됩니다.
아무튼 별이 마지막을 맞이하기 전에도 다양한 방법으로 우주에 물질을 공급할 수 있다는 점이 흥미롭습니다.
참고
https://phys.org/news/2026-02-stardust-massive-binary-stars-emit.html
Donglin Wu et al, Constraining Properties of Dust Formed in Wolf–Rayet Binary WR 112 Using Mid-infrared and Millimeter Observations, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae31f1
댓글
댓글 쓰기