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[IT뉴스]'양파 껍질'처럼 내부 드러난 20억 광년 밖 초신성

온카뱅크관리자

2025-08-21 17:57:33

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="9DvbWA6Fnp">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1ea5f612fb0bdb59ff2ee5156e1edafaddc3a33fbb2c1c64b123205a6ad2436f" dmcf-pid="2wTKYcP3d0" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="핵만 남은 별이 폭발하는 모습. 켁 천문대 / Adam Makarenko 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/21/dongascience/20250821174721140qoge.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="BxpVXDMUR7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/21/dongascience/20250821174721140qoge.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            핵만 남은 별이 폭발하는 모습. 켁 천문대 / Adam Makarenko 제공.
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          <p contents-hash="6cb069d111fb78b4ccc670d50618392905fc4c40c881b746ab0f9149a0c45de8" dmcf-pid="Vry9GkQ0n3" dmcf-ptype="general">과학자들이 이론적으로만 추측하던 거대 별의 '양파 껍질 구조'가 처음으로 확인됐다. 국제 공동연구팀은 지구에서 20억 광년 떨어진 곳에 있는 초신성 'SN 2021yfj' 관측을 통해 별이 죽어가는 과정에서 실제로 어떤 내부 구조를 가지는지 파악했다. </p>
          <p contents-hash="a05a045464a5c59d20c088508bca50b49064bc1186167350e0f3de1f5c1a0c6e" dmcf-pid="fOGfZwRuJF" dmcf-ptype="general">미국 캘리포니아공대(칼텍), 로렌스 버클리 국립연구소, 독일 막스플랑크 천체물리연구소 등 세계 10개 기관이 참여한 국제 공동 연구팀은 초신성 SN 2021yfj가 수소층, 헬륨층, 산소층을 양파 껍질처럼 순차적으로 노출하다 최종적으로 죽음을 맞이하는 현상을 관측하고 연구결과를 20일(현지시간) 국제학술지 '네이처'에 발표했다. </p>
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          <p contents-hash="aa2a60bda070f87fc2176fba84f5594c4dd13cd1225082795cc6ff4616caee83" dmcf-pid="8CX81mdzJ1" dmcf-ptype="general">초신성은 별이 폭발하면서 내부 원소들이 한꺼번에 뒤섞여 방출된다. 이 때문에 별의 최후 구조를 직접 확인하기 어려웠다. 단지 잔해를 분석해 최후 소멸 과정을 추측하는 정도였다.  </p>
          <p contents-hash="31b1f4737054ac65f72951fd8d101350ed7a14b94f89c74345d2fc68267b9011" dmcf-pid="6hZ6tsJqR5" dmcf-ptype="general">연구팀은 태양 질량의 60배인 SN 2021yfj의 폭발 직후 변화들을 자세하게 기록하는 데 성공했다. 별이 양파 껍질 구조처럼 하나씩 층을 드러내며 폭발하는 현상이 확인됐다.  </p>
          <p contents-hash="90dbc2e9dfbbda28f7e93ac81921da8f833f68fb781958f3c9919e00050e49ef" dmcf-pid="Pl5PFOiBLZ" dmcf-ptype="general">다만 SN 2021yfj는 일반적인 경우와 달리 폭발 직전 이미 바깥 수소층과 헬륨층이 대부분 사라졌고 산소와 규소가 주성분인 핵만 남아 있었다. 그 과정에서 규소, 황, 아르곤 같은 더 깊은 내부 물질까지 노출된 것으로 나타났다. 연구팀은 "SN 2021yfj는 일반 초신성보다 '더 알몸 상태'에서 폭발했기 때문에 내부 물질을 바로 확인할 수 있었던 특별한 사례"라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="1060714ffaa19ebe0545b5fe4069934c5a402843fb84564267fb01b28c9f5500" dmcf-pid="QS1Q3InbJX" dmcf-ptype="general">이번 연구는 별의 내부는 양파처럼 층을 이루고 있을 것이라는 가설이 실제로 맞다는 것을 보여준 첫 번째 직접 증거다. 맷 니콜 영국 퀸스대 천체물리학과 교수는 "모두가 추측했던 거대 별의 양파 껍질 구조를 SN 2021yfj가 확인해주었다"고 연구 의미를 설명했다. </p>
          <p contents-hash="346bcfba81c2d5d887e531f0e2f8011f8f0480a103c07b67321fd6d4f6f6d08e" dmcf-pid="xvtx0CLKJH" dmcf-ptype="general">SN 2021yfj 발견은 또 다른 의문도 남겼다. 별이 스스로 층을 벗겨내는 정확한 원인이 밝혀지지 않았고, 가장 가벼운 원소인 헬륨이 폭발 직전 마지막 층에서 발견됐다. 헬륨이 마지막에 남아있다는 점은 기존 모델과 잘 맞지 않는다. </p>
          <p contents-hash="7400a9d71737a375b8ac06517378a8284b8293557bc2265ccaed3715969ab1b6" dmcf-pid="yPoyNf1mMG" dmcf-ptype="general">연구팀은 '동반성(Companion star)'이 영향을 주고받다 작은 별이 큰 별의 바깥층에 헬륨을 주입했을 가능성을 제시했다. 사실 거대한 쌍성계였던 SN 2021yfj는 두 별이 하나로 합쳐져 충돌하는 과정에서 작은 별에 있던 헬륨이 큰 별 내부에 섞여 들어갔을 가능성이 있다는 설명이다. </p>
          <p contents-hash="92bafcbe3d98f5922b537bd63715e21a9da62c38616ed336613d9861728d9b80" dmcf-pid="WQgWj4tsJY" dmcf-ptype="general">이런 특성을 반영해 연구팀은 SN 2021yfj를  '유형 1en'로 명명했다. 기존의 초신성은 수소가 없는 초신성 '유형 I'와 수소가 남아 있는 초신성 '유형 II'로 분류된다. SN 2021yfj는 새로운 유형으로 분류됐다.</p>
          <p contents-hash="9bce3a0ae8a417992cdf9e5501a588e154f302cbc0d951d5216fc7edc3cd8fc6" dmcf-pid="YxaYA8FOdW" dmcf-ptype="general">올해 말부터 본격적으로 탐사에 나설 예정인 칠레의 베라 C. 루빈 천문대 같은 차세대 망원경을 통해 앞으로 더 많은 '유형 1en' 초신성들이 발견될 것으로 전망된다. 안야 누겐트 하버드-스미소니언 천체물리학 센터 박사후연구원은 "루빈 천문대가 매일 수천 개의 초신성을 탐지할 것"이라며 "우리를 구성하는 별의 물질들이 어떻게 탄생했는지에 대한 더 많은 비밀이 곧 밝혀질 것"이라고 기대감을 나타냈다. </p>
          <p contents-hash="cc4525f3c03f18555afa1e2532cbd0b38de56d6834a8b94364b1712f797e78e7" dmcf-pid="GMNGc63IJy" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1038/s41586-025-09375-3<br>  </p>
          <p contents-hash="afb8be665c132fd46a93250ecfb7794651647b6d869e1fc677d90823cffafb1e" dmcf-pid="HRjHkP0CLT" dmcf-ptype="general">[정지영 기자 jjy2011@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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