별의 공전주기가 평균보다 유난히 짧은 희귀 왜소신성이 국내 연구진에 의해 발견됐다. 별의 최후와 쌍성 진화의 비밀을 풀 실마리를 제공할 것으로 기대된다.

이번처럼 우리나라의 희귀 신성 발견은 지난 2022년에 이어 두번째다.

한국천문연구원은 김상철 대형망원경센터 책임연구원 초신성 탐사 관측 연구팀이 외계행성탐색시스템(KMTNet)과 제미니 망원경을 이용해 일반적인 별들과는 다르게 진화하며 죽음(소멸)을 향해 가는 왜소신성을 발견했다고 23일 밝혔다.

연구성과는 미국 천문학 저널 '더 에스트로노미컬 저널' 7월호에 게재돼 이달 초 공개됐다.

이같은 희귀 왜소신성 발견은 지금까지 9개가 학계에 보고돼 있다. 지난 2022년 이영대 은하진화연구센터 선임연구원이 희귀 왜소신성을 발견, 천문분야 국제학술지 '더 에스트로피지컬 저널 레터스'에 발표했다. 

이번을 포함해 전세계가 발견한 희귀 왜소신성은 10개가 됐고, 이 가운데 2개를 우리나라 연구진이 발견했다.

'KSP-OT-202104a'로 명명된 이 왜소신성은 공전주기가 72분으로 기존 왜소신성 공전주기 평균보다 4분정도 빠르다.

공전주기가 평균보다 더 짧다는 것은 두 별의 거리가 더 가깝다는 뜻이다. 이러한 특성은 기존의 별 진화 이론만으로는 설명되지 않는다. 정확한 원인은 규명되지 않았지만, 통상 쌍성계 행성이 서로 멀어지기 때문인 것으로 천문학계는 보고 있다.

김상철 책임연구원은 "이번에 발견한 왜소신청 처럼 공전주기가 짧아지고, 두 별 사이 거리가 가까운지 아직 명확한 답은 없다"며 "현재 천문학계에서 활발히 연구되는 주제 중 하나"라고 설명했다.

김 책임은 "이 별이 일반적인 경우보다 진화가 더 진행돼 죽음에 더 임박한 상태이거나 헬륨 함량이 높거나 무거운 원소의 함량이 낮거나, 중심부 구조가 더 단단할 가능성 등이 제기되고 있다"며 "별의 최후와 쌍성 진화 비밀을 풀 단서가 될 것으로 기대한다" 부연설명했다.

김 책임에 따르면 죽음에 임박한 별도 수명이 90%다 됐다고는 하지만, 우주의 나이인 137억년 대비 억년 단위로 생존하는데다, 우주보다 더 오래된 200억 년된 별도 종종 발견된다.

한편 이들 왜소신성 발견에 이용된 외계행성탐색스시템(KMTNet)은 우리나라가 1.6m 망원경 3기를 남반구 칠레, 남아공, 호주에 구축, 운영 중인 천문대 네트워크다. 미시중력렌즈 현상을 이용해 환경이 지구와 비슷하고 생명체 존재 가능성이 높다고 여겨지는 외계행성을 찾기 위해 2015년 10월부터 가동했다.

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또 제미니 망원경은 국제공동 천문대로, 한국천문연구원도 미국, 캐나다, 브라질, 아르헨티나, 칠레 등과 함께 참여하고 있다. 시설은 미국 하와이와 칠레 세로 파촌에 위치한다. 지름 8.1m 대형망원경을 각각 1기씩 운영 중이다.

김상철 책임연구원은는 “초신성 탐사 연구는 초신성 자체에 대한 연구성과 창출뿐 아니라, 당초 예상하지 못했던 왜소신성 발견과 같은 새로운 연구 분야의 장을 연 대표적인 사례”라며 “탐사 자료가 후속 연구를 위한 중요한 토대이자 새로운 발견의 원천이 될 수 있음을 다시 한 번 입증했다”고 말했다.