여섯 개의 새로운 폭주 별이 은하수를 가로질러 경주하는 것이 발견되었습니다. J0927과 J1235라고 명명된 두 개의 초고속 별은 지금까지 본 어떤 유형의 물체보다 빠르게 움직이고 있습니다.
새로운 연구에 따르면 이 기록적인 별들은 각각 시속 510만 마일(2,285km)과 380만 마일(1,694km)의 놀라운 속도로 이동하고 있습니다. J0927은 지금까지 태양 주위를 공전하는 속도가 가장 빨라 뉴욕과 미시시피 사이를 1초도 안 되는 시간에 달릴 수 있습니다. 이 속도로 물체는 단 한 시간 동안 지구를 694번 공전할 수 있습니다.
다른 4개의 별은 모두 시속 220만 마일(초당 1,000km) 이상으로 이동하는 속도 부서에서 느슨하지 않습니다. 이 초고속 별은 은하수를 너무 빨리 통과하여 탈출 속도라고도 알려진 우리 은하의 중력 영향을 탈출하는 데 필요한 속도를 가지고 있습니다.
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“이 별들은 은하수에서 일반 별보다 훨씬 빠르게 이동하기 때문에 이례적입니다. 그리고 은하계의 탈출 속도보다 빠르기 때문에 곧 은하계 공간으로 발사될 것입니다.” 팀 리더이자 하버드/스미소니언 천체 물리학 센터 연구원 Karim El-Badry는 Space.com..org에 말했습니다. “우리는 그런 것들을 찾고 있었기 때문에 그들이 거기에 있을 것이라는 약간의 희망과 기대를 가지고 있었지만 그들의 속성은 우리가 예상했던 것과 달랐습니다.”
발견의 배후에 있는 팀은 이 4개의 별의 놀라운 속도가 Type Ia 초신성이라고 하는 특정 유형의 우주 폭발에 의해 발사된 결과일 수 있다고 믿고 있습니다. 또한 표면 온도가 비정상적으로 높아져 El Badry가 팀을 놀라게 했습니다.
“또한 일반 별보다 훨씬 더 뜨겁습니다. 바로 옆에서 초신성 폭발을 포함하는 비정상적인 형성 역사의 결과일 가능성이 높습니다!” 천체물리학자는 설명했다.
유형 Ia 초신성은 태양과 같은 별이 동료 별의 물질을 먹고 죽을 때 형성되는 백색 왜성이라고 불리는 항성 잔해를 포함하는 이진 시스템에서 발생합니다.
대마젤란은하의 은하계에서 탈출하는 초고속 별의 삽화. (이미지 제공: ESO)
“쇠퇴하는 별”이라고도 불리는 백색 왜성은 지구 크기의 구체에 태양 질량의 질량이 채워진 항성 핵의 붕괴로 인해 엄청나게 밀도가 높지만 교차할 만큼 충분히 크지는 않습니다. 소위 찬드라세카르 한도 – 별이 죽을 때 “정상적인” 초신성을 일으키고 중성자 별 또는 블랙홀을 생성하는 데 필요한 질량.
기증된 별의 동반성에서 나온 물질이 백색 왜성의 표면에 떨어지면 별의 잔해가 질량을 모읍니다. 이것은 항성 물질을 기증하는 이 과정이 백색왜성을 찬드라세카르 한계 이상으로 추진하는 데 필요한 임계 질량을 제공하여 Type Ia 초신성이라고 하는 열핵 폭발을 촉발할 수 있음을 의미합니다.
이러한 폭발은 우주에서 가장 밝은 사건 중 일부를 구성할 뿐만 아니라 매우 균일하여 천문학자들은 우주 거리를 측정하는 데 사용할 수 있기 때문에 “표준 촛불”이라고 부릅니다.
어떤 초신성이든 폭주하는 별을 만들기에 충분한 에너지를 방출하지만, 연구팀은 이러한 별을 초고속 상태로 가속하려면 점점 더 강력한 초신성이 필요할 것이라고 생각합니다. 이러한 특정 폭발은 “격렬한 헬륨 발사 합병” 또는 “역학적으로 퇴화된 이중 폭발”이라고 불리며 그 별명은 D⁶ 초신성으로 축약됩니다.
D⁶ 초신성은 백색 왜성이 또 다른 백색 왜성으로 생각되는 동반자 별의 외부 층에서 수소가 아닌 헬륨을 제거할 때 발생합니다(따라서 이중 붕괴). 이로 인해 두 번째 대규모 폭발(따라서 이중 폭발)이 발생하고 동반 백색 왜성이 결과적으로 초고속 폭주성으로 발사됩니다.
“가출 별의 형성은 매우 이례적입니다.”라고 El Badry는 설명했습니다. “은하수에 있는 거의 모든 별은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어진 대기를 가지고 있지만, 이 천체는 수소나 헬륨이 전혀 없고 대부분 탄소와 산소입니다.”
이것은 이 폭주별이 퇴화한 백색 왜성이라는 것을 나타내며 D⁶ 초신성에 의해 극단적인 속도로 폭발했다는 생각을 뒷받침합니다.
대마젤란은하의 은하계에서 탈출하는 초고속 별의 삽화. (이미지 제공: ESO)
Al-Badry와 동료들은 Ia형 표준 양초의 표준 광 출력을 사용하여 폭주별의 발사 속도를 계산했습니다. 그들은 초고속 별의 형성 속도가 Ia형 초신성이 진행되는 속도와 일치한다는 것을 발견했으며, 이는 이러한 사건의 대부분이 D⁶ 폭발일 수 있음을 나타냅니다.
이로 인해 그들은 천문학자들이 아직 발견하지 못한 초고속 별이 우주를 질주하고 있다는 결론을 내리게 되었습니다.
은하수 내부에서 발견되었지만 시속 220만 마일(초속 1,000km) 이상의 속도로 도망치는 이 새로운 별들은 언젠가는 약 120만 마일의 탈출 속도를 가진 우리 은하에서 탈출할 것입니다. 시간당 (초당 550km). 팀은 은하수에 의해 촬영된 최초의 별이 아닐 것이라고 믿습니다.
“Ia형 초신성의 상당 부분이 D6 별을 생성했다면, 은하계는 은하계 공간으로 천만 개 이상을 방출했을 것입니다.” Al-Badri와 동료들은 썼습니다.
물론 변태는 공정한 일이며, 우리 은하가 이웃 은하에서 초고속 별을 폭파해 온 것처럼 El Badri가 이끄는 연구원들은 다른 은하들이 우리를 향해 초고속 별을 폭파하고 있다고 믿고 있습니다. 그들은 이것이 태양계 근처의 우리 은하를 돌진하고 있는 지역 은하단의 은하에서 방출된 희미한 폭주 별이 많이 있음을 의미한다고 말합니다.
이 연구는 Open Journal of Astrophysics에 게재하기 위해 제출된 논문에 설명되어 있으며 현재 Papers Repository에 게재되어 있습니다. arXiv.
