[표지로 읽는 과학] 거대 별은 하나로 합쳐지며 자기장을 내뿜는다

2019.10.13 08:38
네이처 제공
네이처 제공

국제학술지 ‘네이처’는 거대한 두개의 별이 서로 합쳐지며 소용돌이치는 모습을 표지에 실었다. 이 모습은 실제 상황을 촬영한 것은 아니다. 과학자들이 시뮬레이션을 통해 두개의 별이 합쳐지는 모습을 재현한 것이다.


파비앙 슈나이더 독일 하이델베르크대 천문학연구소 선임연구원 연구팀은 거대별이 서로 융합되는 동안에 자기장이 어떻게 생성되는지를 조사했다. 거대 별은 태양 크기의 1.5배로 그 중 약 10%가 아주 강력한 표면 자기장을 갖고 있다. 이런 강력한 표면 자기장을 갖게 된 이유로 거대별 간 융합이 추정된다.


연구팀은 실제로 거대별 간 융합 때문에 강력한 표면 자기장이 생성되는지 알아보기 위해 3D 전자기류체 시뮬레이션을 사용했다. 3D 전자기류체 시뮬레이션은 자기장과 그 속에서 운동하는 도전성 유체 사이의 상호작용을 이용한 시뮬레이션이다. 


이 방법을 통해 시뮬레이션을 진행한 결과 표지 사진처럼 좀더 큰 첫 번째 별이 두 번째 별과 융합되면서 먼저 붕괴되는 것으로 나타났다. 표지 속 좀 더 밝은 색은 보다 강한 자기장을 의미한다. 큰 검은색 소용돌이는 주로 첫 번째 별에서 방출되며 자기장을 방출하고 있지 않는 것으로 나타났다. 중심부에 있는 검은 부분은 자기장이 없는 두번째 별의 핵의 위치를 보여준다. 두 별이 통합되면서 자기장이 전체로 펴져나가는 현상도 발견했다. 


연구팀은 “이 두 별이 합쳐지게 되면 결국 마지막엔 별이 격렬하게 폭발하는 상태인 ‘수퍼노바(초신성)’가 된다”며 “이 수퍼노바 후에는 매우 높은 자기장을 가진 별인 ‘마그네타’가 되는 것으로 보인다”고 분석했다.


슈나이더 연구원은 “이번 시뮬레이션을 통해 강력한 자기장을 가진 별이 생성된다는 것을 볼 수 있었다”고 밝혔다. 
 

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