지구의 미래?…백색왜성에 흡수되는 행성 잔해 첫 관측

지구의 미래?…백색왜성에 흡수되는 행성 잔해 첫 관측
찬드라 우주망원경으로 강착 과정서 나온 X선 포착



(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 태양과 비슷한 질량을 가진 항성은 백색왜성으로 생을 마감한다. 진화 마지막 단계에서 더는 태울 핵융합 연료가 없게 되면 중력 수축이 진행되며 표면층 물질을 행성상 성운으로 방출하고 지구 크기의 청백색 별로 남아 천천히 식다가 암체가 되는 과정을 밟는다.
이때 행성계에 거느리고 있던 지구와 같은 행성이나 달, 소행성 등은 궤도가 불안정해지거나 파괴되고 잔해들이 백색왜성에 붙잡혀 흡수되는 것으로 알려져 있다.
이런 흡수 과정은 지금까지 간접적으로만 추정돼 왔는데 영국 워릭대학교 천문 연구팀이 처음으로 직접 관측해 과학 저널 '네이처'(Nature)에 논문으로 발표했다.
워릭대학에 따르면 이 대학 물리학과 팀 커닝엄 박사가 이끄는 연구팀은 찬드라 X선 우주망원경을 이용해 지구에서 약 44광년 떨어진 물고기자리의 백색왜성 G29-38에 천체 잔해가 강착(accretion)하는 과정을 처음으로 관측하는 데 성공했다.
궤도가 불안정해지거나 파괴된 천체의 물질이 백색왜성으로 빨려들어 충돌할 때 10만∼100만 K의 플라스마를 형성했다가 식는 과정에서 X선을 방출하는데 이를 포착한 것이다.
X선은 빠르게 움직이는 전자가 물체에 충돌하며 만들어내는 투과성이 강한 복사선으로 의료 현장에서는 인체 내부를 들여다보는 데 이용되지만, 천문학에서는 블랙홀이나 중성자별에 강착하는 물질을 나타내는 핵심 증거로 활용돼 왔다.
지금까지는 백색왜성에 떨어지는 물질을 직접 관측하지 못하고 가시광선과 적외선 분광기를 이용해 백색왜성 표면의 철이나 칼슘, 마그네슘 등의 중원소를 측정해 강착이 이뤄지고 있는지를 간접적으로 파악해 왔다.
백색왜성은 태양을 비롯한 대부분 별이 행성계를 형성하고 수십억년 뒤에 맞게될 미래로, 상당수가 주변을 돌던 행성이나 천체의 잔해를 흡수하는 것으로 알려져 있다.
우리 은하에서 발견된 백색왜성은 30만개가 넘는다.
커닝엄 박사는 "마침내 물질이 별의 대기로 로 들어가는 것을 직접 보게됐으며, 이는 백색왜성이 구 행성계의 잔해를 흡수하는 첫 직접 증거를 제공했다"면서 "이런 방식의 흡수를 연구하면 태양계를 포함해 이미 알려진 수천 개의 외계행성 시스템을 연구할 수 있는 새로운 기법을 제공해 이들의 운명을 엿볼 수 있게 해줄 것"이라고 했다.
eomns@yna.co.kr
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