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[IT뉴스]공전주기 72분 희귀 왜소신성 발견…별의 최후·진화 단서

온카뱅크관리자

2026-06-22 11:57:30

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 <img alt="왜소신성의 구조 그림. 두 별이 서로를 공전하는 쌍성계에서 오른쪽의 무겁고 작은 흰색 별이 백색왜성이다. 왼쪽의 가벼운 별은 진화하며 부피를 키워 붉고 두드러진 모습을 띤다. 이 별이 내보낸 물질이 백색왜성 주위를 돌며 원반을 만들고 이 원반이 폭발적으로 밝아지는 현상을 왜소신성이라 부른다.  NASA, CXC, M.Weiss 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/22/dongascience/20260622115152484vfug.jpg" data-org-width="642" dmcf-mid="9bnfATFYL2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/22/dongascience/20260622115152484vfug.jpg" width="658">
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 왜소신성의 구조 그림. 두 별이 서로를 공전하는 쌍성계에서 오른쪽의 무겁고 작은 흰색 별이 백색왜성이다. 왼쪽의 가벼운 별은 진화하며 부피를 키워 붉고 두드러진 모습을 띤다. 이 별이 내보낸 물질이 백색왜성 주위를 돌며 원반을 만들고 이 원반이 폭발적으로 밝아지는 현상을 왜소신성이라 부른다.  NASA, CXC, M.Weiss 제공
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 72분 주기로 공전하는 희귀 왜소신성이 발견됐다. 왜소신성은 두 별이 가까이 공전하는 쌍성계에서 별이 다 타고 남은 작고 무거운 별인 백색왜성 주변 원반이 갑자기 밝아지는 현상이다. 
 왜소신성의 공전주기는 일반적으로 76분 이상으로 알려져 있는데 이번에 발견된 천체는 72분에 불과해 별의 진화와 최후를 연구하는 중요한 단서가 될 것으로 기대된다. 
 한국천문연구원(천문연)은 김상철 책임연구원팀이 외계행성탐색시스템(KMTNet)과 제미니 망원경으로 희귀 왜소신성을 발견했다고 22일 밝혔다.
 외계행성탐색시스템은 한국이 남반구 세 나라에 망원경을 설치해 천체를 24시간 끊김 없이 관측하는 장비다. 제미니 망원경은 미국과 칠레에 설치된 세계 최대급 광학망원경이다. 연구팀은 이 두 장비로 두 별 사이 거리가 매우 가까운 왜소신성을 포착했다. 연구 결과는 국제학술지 '미국천문학 저널'에 10일 발표됐다. 
 서로를 도는 두 별에서는 규모와 빈도에 따라 초신성, 신성, 왜소신성이라는 폭발 현상이 일어난다. 초신성이 가장 격렬하고 드물게 일어나며, 신성은 규모가 작지만 더 자주 발생하고, 왜소신성은 규모가 가장 작은 대신 가장 빈번하게 일어나는 '별 밝아짐' 현상이다. 
 태양처럼 홀로 존재하는 별은 비교적 조용히 죽음을 맞아 마지막 순간을 연구하기 어렵다. 반대로 두 별이 서로를 도는 쌍성계는 별 사이에 물질이 이동하며 다양한 현상을 일으켜 별의 노년과 죽음에 대한 정보를 제공한다. 왜소신성은 폭발 규모는 작지만 발생 빈도가 높아 별의 최후를 연구하는 데 중요한 단서가 된다.  
 연구팀은 지구 자전과 무관하게 항상 한 곳 이상에서 천체를 관측할 수 있는 외계행성탐색시스템으로 초신성 탐사를 수행하던 중 왜소신성 'KSP-OT-202104a'를 발견했다.
 일반적인 왜소신성의 공전주기는 76분 이상인 반면 이번에 발견된 천체는 72분에 불과하다. 이처럼 짧은 공전주기를 가진 천체는 이번 발견 전까지 9개가 보고됐다. 이번 발견으로 10개로 늘었다. 이 중 2개는 한국 연구팀이 발견했다. 앞서 2022년 이영대 선임연구원팀이 찾은 왜소신성 KSP-OT-201701a가 첫 사례다. 
 공전주기가 짧다는 것은 두 별의 거리가 가깝다는 의미로 기존 별 진화 이론으로는 충분히 설명되지 않는다. 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않아 천문학계에서 활발히 연구 중이다. 
 천문학자들은 두 별 중 질량이 작은 별의 특성에 주목하고 있다. 이 별의 진화가 일반적인 경우보다 더 진행돼 죽음에 임박했거나 헬륨 함량이 높거나 무거운 원소 함량이 낮거나 중심부 구조가 더 단단할 가능성 등이 제기된다. 
 교신저자인 이영대 선임연구원은 "이번 연구로 한국이 개발한 외계행성탐색시스템의 24시간 연속 관측 역량과 한국이 참여하는 세계 최대급 제미니 망원경의 성능을 입증했다"며 "고품질 관측자료 확보뿐 아니라 이를 정교하게 해석하는 연구 역량을 보여준 성과"라고 말했다.
 제1저자인 김상철 책임연구원은 "초신성 탐사 연구는 초신성 자체 연구뿐 아니라 예상치 못한 왜소신성 발견처럼 새로운 연구 분야를 여는 대표적 사례"라며 "탐사 자료가 후속 연구의 토대이자 새로운 발견의 원천이 될 수 있음을 다시 입증했다"고 말했다.
 연구팀은 별이 죽음에 이르는 또 다른 경로가 있는지 밝히기 위해 왜소신성 진화 과정 후속 연구를 이어갈 계획이다. 
 &lt;참고자료&gt; doi.org/10.3847/1538-3881/ae6b7f 
 [조가현 기자 gahyun@donga.com]
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