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지구는 안녕하신가 - 5만 광년 거리서 '우주대폭발' 작년 12월 관측

‘우주 최대 폭발’ 감마선 폭발
화제의 폭발은 ‘마그네타(magneta)’라는 특이한 별이 0.1초 동안 태양이 10만년간 줄기차게 내놓는 것보다 많은 에너지를 감마선으로 뿜어낸 현상으로 분석됐다. 감마선은 가장 강력한 전자기파로 눈에 보이지 않는다.

부산대 물리학과 이창환 교수는 “이 폭발은 비교적 약한 감마선 폭발의 일종”이라며 “보통 감마선 폭발은 ‘우주 최대 폭발’로 알려져 있다”고 밝혔다. 전형적인 감마선 폭발에서는 태양이 일생(100억년) 동안 내놓는 것보다 훨씬 더 많은 에너지가 감마선으로 나온다.

지난해 초 미국 캔자스대 천문학자 에이드리언 멜롯 박사는 베일에 가려있는 ‘오르도비스기 대멸종’의 원인을 지구로부터 1만 광년 이내에서 발생한 감마선 폭발 때문이라고 주장했다. 이 대멸종은 4억 4000만년 전 당시 번성하고 있던 생물종의 3분의 2가 갑작스럽게 멸종한 사건이다.

감마선 폭발은 태양보다 20배 이상 무거운 별이 최후를 마치면서 빠르게 회전하는 블랙홀이 만들어질 때 그 주위에서 발생한다. 다행히 감마선 폭발을 일으킬 만한 별은 수명이 태양보다 수백분의 1이나 짧아 현재 우리 은하에서 대부분 사라진 상태다.




100광년 이내 초신성 폭발은 위험
감마선 폭발 다음으로 위력적인 폭발은 초신성 폭발이다. 초신성 폭발은 감마선 폭발보다 1조배 정도 약한 빛을 낸다. 그럼에도 초신성 폭발은 1억개의 태양이 동시에 빛나는 것과 맞먹는다.

초신성 폭발은 태양보다 8배 이상 무거운 별이 최후를 맞을 때 발생한다. 이때 중심핵은 중성자별이나 블랙홀이 되고 바깥쪽으로 강력한 폭발이 일어난다. 초신성 폭발에서는 강한 빛과 함께 막대한 양의 고에너지 입자가 쏟아져 나와 전체 에너지는 감마선 폭발에 육박한다.

한국천문연구원 박석재 박사는 “지구로부터 100광년 떨어진 곳에서 초신성 폭발이 일어난다면 지구에는 현재의 태양에너지보다 1000배나 강한 에너지가 도달해 생명체에게 심각한 결과를 초래할 것”이라고 말했다. 하지만 다행히 지구로부터 100광년 이내에서는 초신성이 될 만큼 무거운 별이 발견되지 않고 있다.




아름다운 신성 폭발
신성은 맨눈에 보이지 않을 정도로 어두운 상태에서 폭발에 의해 눈부시게 밝아진 별이다. 망원경이 발명되기 이전에는 이런 별이 눈에 보이지 않다가 갑자기 나타나는 것처럼 보였기 때문에 ‘새로운 별’이란 뜻의 신성이라 불린 것이다.

신성 폭발은 질량이 태양 정도인 별의 최후인 백색왜성이 다른 별과 짝을 이룰 때 일어난다. 백색왜성은 중심 연료를 다 태운 상태지만 짝별에서 새로운 물질이 들어오면 폭발적으로 연료를 태우며 갑자기 밝아지는 것이다. 신성 폭발은 초신성 폭발보다 10만분의 1 약하다.

신성 폭발은 때로 아름다운 광경을 연출한다. 2월 초 미국항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 2002년 태양보다 60만배 밝아진 후 점차 어두워지고 있는 신성 ‘외뿔소자리 V838’의 장관을 찍은 사진을 공개했다.







허블우주망원경이 포착한 신성 ‘외뿔소자리 V838’의 변화 양상. 이 별은 2002년 1월 폭발적으로 밝아진 후 점차 어두워지고 있다. 폭발에서 나온 빛이 주변의 먼지를 연속적으로 비추고 있다. 각각 2002년 5월, 9월, 10월, 12월(아래 작은 사진 왼쪽부터), 2004년 10월(큰 사진)의 모습.
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