흔적 없이 사라진 별 먼지 속에 숨었나 블랙홀 됐나

연합뉴스 | 입력 06/30/2020 09:20:28 | 수정 06/30/2020 09:20:28
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약 7천500만 광년 밖 킨먼은하 대형 별 '실종' 포착

킨먼 왜소은하의 밝은 청색 변광성 상상도 [ESO/L. Calcada 제공/ 재판매 및 DB 금지]

 

 

밤하늘에서 늘 관측되던 별이 흔적도 없이 사라져 천문학자들의 관심을 받고 있다.

 

유럽남방천문대(ESO)에 따르면 지구에서 약 7천500만광년 떨어진 물병자리의 왜소은하 '킨먼'(Kinman·PHL 293B)의 '밝은 청색변광성'(luminous blue variable)이 그 주인공으로, 아일랜드 트리니티대학의 박사과정 대학원생 앤드루 앨런이 이끄는 연구팀이 사라진 것을 발견해 '왕립 천문학회 월보'(MNRAS) 최신호에 발표했다.

 

킨먼 왜소은하는 은하 내 개별 항성을 직접 관측하기에는 너무 멀리 떨어져 있지만 은하 빛에는 이름조차 붙지 않은 이 별의 존재를 확인할 수 있는 특유의 신호를 갖고 있었다고 한다.

 

지난 2001년부터 2011년 사이에 여러 연구팀이 이를 관측했으며, 태양보다 약 250만배 더 밝은 청색변광성이 존재한다는 것이 일관되게 관측됐다.

 

항성 진화의 마지막 단계에 있는 이런 별은 광도나 스펙트럼이 종종 급변하며 불안정한 상태를 보이기는 하나 천문학자들이 확인할 수 있는 정도의 흔적은 남겨 놓는 것이 일반적이다.

 

그러나 연구팀이 지난해 8월 ESO 파라날 천문대의 구경 8m 초거대망원경(VLT)과 최첨단 고선명 분광기인 '에스프레소'(ESPRESSO)를 이용해 관측할 때는 이런 신호가 잡히지 않았다. 몇개월 뒤 VLT의 다른 분광기인 'X-슈터'를 동원한 관측에서도 이 별의 흔적은 포착되지 않았다.

 지난 2011년 허블 우주망원경의 광역카메라3으로 포착한 킨먼 왜소은하.

[NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona) 제공/ 재판매 및 DB 금지]

 

 

연구팀은 킨먼 은하를 관측한 VLT의 이전 분광 자료를 통해 문제의 별이 2011년 이후까지 이어진 강력한 폭발기를 겪은 것으로 분석했다.

 

연구팀은 이 별이 망원경에서 사라진 것과 관련, 폭발을 거치면서 광도가 떨어져 먼지 속에 부분적으로 가려져 있거나 초신성 폭발을 거치지 않고 블랙홀로 붕괴하는 등 두 가지 가능성이 있다고 제시했다.

 

대형 별은 대부분 초신성 폭발을 거쳐 생을 마감하는 것으로 알려져 있다.

 

앨런 연구원은 "초신성 폭발 없이 블랙홀이 된 것이 사실이라면 대형 별이 이런 식으로 생을 마감한 최초의 직접적인 관측이 될 것"이라고 밝혔다.

 

연구팀은 이 별의 운명을 확인하려면 추가 연구가 필요하다면서 2025년부터 ESO의 극대망원경(ELT)이 가동되면 킨먼과 같은 먼 은하의 개별 항성도 관측이 가능해져 사라진 별과 관련된 미스터리를 풀 수 있다고 했다.