물리학 법칙 깨는 초신성 폭발 관측

물리학 이론상 실제로 존재하기에는 질량이 너무 큰 별의 존재를 시사하는 초신성 폭발이 관측돼 학자들을 놀라게 하고 있다고 우주과학 웹사이트 스페이스 닷컴 등이 21일 보도했다.

캐나다 토론토 대학의 앤디 하월 등 연구진은 네이처지 최신호에 발표한 연구보고서에서 지난 2003년 4월 발견된 초신성 'SNLS-030D3bb'가 1a형 초신성으로 분류되긴 하지만 이론적으로 예상되는 것보다 2배나 밝아 장차 우주의 거리를 재는 척도에서 제외돼야 할 것이라고 밝혔다.

학자들은 지금까지 초신성 관측을 통해 우주가 점점 빠른 속도로 팽창하고 있다는 사실을 발견했다.

중간급 질량의 별이 연료를 소모한 상태를 가리키는 백색왜성은 이웃 별로부터 물질을 빨아들여 축적하지만 질량이 태양의 1.4배에 이르는 `찬드라세카 한계'에 달하면 불안정해져 거대한 폭발을 일으키는데 이렇게 폭발하는 것을 1a형 초신성이라고 부른다.

학자들은 지금까지 이런 유형의 초신성들은 모두 폭발의 정점에서 같은 양의 빛을 방출하고 같은 속도로 빛이 흐려지는 것으로 생각해왔으며 이 때문에 이런 빛은 우주의 거리를 계산하는 '표준 촉광'으로 사용돼왔다.

그러나 이번에 나이 어린 은하에서 발견된 SNLS-030D3bb는 같은 유형의 다른 초신성보다 2배나 밝으면서도 운동에너지는 낮은 것으로 밝혀져 이 초신성 폭발이 찬드라세카 한계를 초월하는 한층 질량이 큰 백색왜성으로부터 나왔을 것임을 시사하고 있다.

학자들은 SNLS-030D3bb의 질량이 이런 한계를 넘는다는 것은 판도라의 상자를 여는 격이라고 지적했다.

앞으로 천문학자들은 백색왜성이 어떻게 이토록 질량이 커질 수 있는지 설명해야 한다.

가능한 하나의 설명은 두 개의 백색왜성이 서로를 소용돌이치며 돌다 마침내 하나로 합쳐지는 것이고 가능성이 훨씬 큰 또 하나의 설명은 백색왜성에 축적된 이웃 별의 물질이 각(角)운동량을 보태줌으로써 더 빠른 속도로 돌게 만들어 중력에 대한 저항력을 키우고 질량을 극한 이상까지 늘리게 된다는 것이다.

연구진은 SNLS-030D3bb가 표준촉광 역할을 하는 1a형 초신성의 법칙에 따르지 않는 예외적인 초신성이므로 장차 천문학 연구의 정확성을 기하려면 이런 초신성들로 인한 자료의 '오염'을 고려해야 할 것이라고 말했다.

(서울=연합뉴스)