태양보다 100배 큰 별의 단말마 외침…초신성 초기단계 최초 포착

거대한 별 하나가 죽음을 맞이하는 초신성 폭발의 초기 단계를 호주 천문학자가 사상 처음으로 자세하게 포착해냈다.

호주국립대(ANU) 등 국제연구진은 2017년 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경에서 수집한 관측 자료를 사용해 죽어가는 별에서 첫 번째 빛이 뿜어져 나오는 초신성 폭발의 초기 단계를 기록했다.

이에 대해 연구를 주도하고 논문 제1저자로 참여한 패트릭 암스트롱 ANU 박사과정연구원은 “초신성 폭발 전에 뿜어져 나오는 빛의 밝기가 시간에 따라 어떻게 변하는지는 연구자들이 특히 관심을 갖는 부분”이라면서 “이 사건은 어떤 종류의 별이 폭발을 일으켰는지에 관한 단서를 제시한다”고 밝혔다.

암스트롱 연구원은 또 “초신성의 초기 단계가 완전히 관측된 사례는 없다”면서 “이 단계는 너무 빨리 일어나므로 하루 한 차례 관측하는 대부분의 망원경으로는 이런 현상을 기록하기가 매우 어렵다”고 설명했다.

‘SN2017jgh’로 명명된 이 초신성 폭발은 지구에서 10억 광년 이상 떨어진 곳에서 발생했다. 이는 연구진이 관측한 빛이 사실 10억여 년 전 그 별에서 떠났다는 것을 의미한다.

연구진은 연구 모델을 바탕으로 초신성 폭발을 일으킨 별이 태양보다 100배 이상 큰 황색 초거성일 가능성이 크다고 판단했다.

초신성은 빠르게 폭발하지만, 밝게 빛나다가 결국 어두워지는 데는 몇 주나 몇 달이 걸린다. 폭발의 초기 단계는 불과 며칠 동안만 볼 수 있어 일반적인 망원경으로는 관측하기가 어렵다.

반면 이번 연구 자료를 제공한 케플러 우주망원경은 30분마다 한 번씩 이미지를 촬영해 더욱더 정확한 정보를 얻을 수 있다. 하지만 이 망원경의 관측 임무는 지난 2018년 공식 종료됐다.

자세한 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr