주변 천체 빨아들이던 백색왜성이 30분 만에 빛을 잃은 까닭

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백색왜성이 주변 천체를 빨아들이는 모습을 구현한 상상도. 사진=NASA.
<백색왜성이 주변 천체를 빨아들이는 모습을 구현한 상상도. 사진=NASA.>

항성, 별들 또한 생명체처럼 수명을 가지고 있다. 항성이 생애 마지막 단계에 접어들면 핵융합이 더는 일어나지 않고, 빛이 서서히 줄어들며 흰색으로 빛나는 ‘백색 왜성(White Dwarf)’이 된다.
 
일명 ‘죽은 별’로 불리는 백색 왜성은 주변을 흡수하며 점멸과 발광을 반복하며 아주 천천히 식어가다가 암체로 일생을 마치게 된다. 그러나 최근 미국 항공우주국 나사(NASA)의 우주망원경 테스(Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS)가 단 30분 만에 빛이 꺼진 백색왜성을 발견했다고 밝혔다.
 
영국 더럼대학교 연구진은 지구에서 1400광년 떨어진 백색왜성 ‘TW 픽토리스’ 관측 결과를 과학전문 주간지 ‘네이처(Nature)’에 게재했다.
 
일부 백색 왜성은 토성처럼 중심물체 주변에서 궤도 운동을 하는 '강착원반(accretion disc)'을 두르고 있다. 이를 통해 주변에 있는 동반성들로부터 수소를 흡수해 백색 빛을 유지하고, 수개월에 걸쳐 발광과 점멸 과정을 반복한다.
 
반면, 이번에 관측된 TW 픽토리스는 단 30분만에 빛을 잃었다. 더럼 대학교 사이먼 스카링기 박사는 “다른 백색왜성에서는 볼 수 없는 현상이다”고 설명했다. TW 픽토리스의 ‘식사’는 마치 스위치가 꺼진 것처럼 뚝 끊겼다.
 
IT 전문매체 씨넷에 따르면, 이는 강착원반이 아주 빠르게 회전해 중앙으로 발광 에너지를 가진 물질이 도달하는 것을 막았기 때문이라고 보도했다. 강착원반 외부 자기장이 원심력으로 인해 백색왜성으로 에너지 공급을 중단시켰고 이로 인해 빛이 갑작스럽게 끊겼다고 연구진은 추측하고 있다.

이는 롤러코스터가 하강하는 것과 비슷하다. 빠르게 회전해 강착원반 중심으로 흡수되지 못하는 물질들은 롤러코스터가 떨어지는 힘에 의해 좌석에 밀착되는 승객과 같다.

불이 꺼진 TW 픽토리스는 이후 강착원반 회전 속도가 정상으로 돌아가면서 스위치가 켜졌다.
 
스카링기 박사는 “TW 픽토리스는 강착원반으로부터 어떻게 에너지가 공급되는지에 대한 우리의 예상을 벗어났다”며 “이번 발견은 천체들을 둘러싸고 있는 물질과 이를 흡수하는 천체 사이에서 자기장의 역할을 이해하는 데 중요한 단계가 될 것이다”라고 말했다.

전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)