초신성 잔해 근처서 ‘초고밀도 중성자별’ 포착

초신성 잔해 근처에서 엄청나게 강력한 자기장을 가진 중성자별 ‘마그네타’가 발견됐다.

유럽우주기구(ESA)는 1일 XMM-뉴턴 엑스선 우주망원경이 초신성 잔해를 촬영한 이미지에서 두 가지 중성자별이 발견됐다고 발표했다.

공개된 이미지 중 큰 부분을 차지하는 거품 구조는 ‘케스테븐 79’라는 초신성 잔해. 이는 지구로부터 약 2만 3000광년 떨어진 독수리자리 방향에 있다. 초신성 잔해 속 고온 가스의 특징과 천체의 크기에서 그 나이는 5000~7000년 정도로 추정되고 있다.

천문학자들은 초신성 폭발을 일으킨 시점을 약 3만 년 전으로 보고 있다. 그 폭발로부터 비교적 약한 자기장을 가진 중성자별(케스테븐 79 중심의 파란 점)이 남겨졌다.

그 아래에는 푸른 반점 모양으로 보이는 천체가 존재한다. 이는 마그네타로 분류되는 엄청나게 강력한 자기장을 가진 중성자별(3XMM J185246.6+003317)이다. 마그네타는 자기장이 우리 지구보다 수백만 배나 큰 별로, 그 외층에서 성진(별의 지진)이라는 갑작스러운 변화가 일어날 때 대량의 감마선을 방출한다.

초신성 잔해 속에 있는 중성자별은 비교적 젊지만, 마그네타의 나이는 1만 년 정도로 추정된다. 즉 그 나이 차에서 케스테븐 79를 형성한 초신성 폭발로부터 마그네타가 형성됐을 가능성은 없다고 한다.

마그네타는 2008년과 2009년에 촬영된 이미지를 검토해 2013년 발견된 것이다. 발견 이후 같은 영역을 파악한 2008년 이전의 이미지를 조사한 결과 마크네타의 흔적은 전혀 보이지 않았다. 따라서 마그네타가 방출한 폭발적인 엑스선 자기장 구조가 극적인 변화를 일으킨 것이 아니냐는 추측이 제기되고 있다.

사진=ESA/XMM-뉴턴/핑 저우, 난징대학, 중국

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr