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[IT뉴스][사이언스샷] 우주 폭발의 끝판왕 ‘슈퍼킬로노바’ 첫 관측

온카뱅크관리자

2025-12-19 06:07:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">별의 마지막 폭발 초신성 이어 킬로노바까지<br>이중 폭발로 중력파와 강력한 빛 발생<br>무거운 원소 금, 우라늄 나와 행성으로 재탄생</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="FW5YHQXScu">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9e46272924e99f81ea9f7f7961881c80b7590fce689d0cd5251ef05b80dc0625" dmcf-pid="3Y1GXxZvaU" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="슈퍼킬로노바(superkilonova)의 최종 단계: 두 중성자별이 합쳐지면서 킬로노바를 유발하고, 이 과정에서 우주로 퍼진 중원소들이 붉은 빛을 발한다./미 캘리포니아공대" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/19/chosunbiz/20251219060407012lqcc.jpg" data-org-width="1600" dmcf-mid="1pJRJyiPjf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/19/chosunbiz/20251219060407012lqcc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            슈퍼킬로노바(superkilonova)의 최종 단계: 두 중성자별이 합쳐지면서 킬로노바를 유발하고, 이 과정에서 우주로 퍼진 중원소들이 붉은 빛을 발한다./미 캘리포니아공대
           </figcaption>
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          <p contents-hash="afd9b55337da16f0e6f213ee19103c6712c6f8d51cde190019827216cc428e97" dmcf-pid="0sSOCbhDAp" dmcf-ptype="general">거대한 별(항성)이 수명을 다하면 폭발해 엄청난 빛을 낸다. 바로 초신성(supernova)이다. 수주에서 수개월에 걸쳐 은하 하나에 맞먹는 밝기로 빛난다. 킬로노바(kilonova)도 죽은 별인 중성자별들이 충돌하면서 주변에 강렬한 빛을 내는 현상이다.</p>
          <p contents-hash="078b09fdf08d90721837d745ad3abbbaceedb6350b7bc1d9570dc2a63b6fa5d2" dmcf-pid="pOvIhKlwN0" dmcf-ptype="general">천문학자들이 흔치 않은 두 가지 우주 폭발이 연이어 발생하는 현상을 처음 관측했다. 한 천체가 초신성과 킬로노바로 바로 이어진 슈퍼킬로노바(superkilonova)이다. 별과 행성을 구성하는 다양한 원소들이 우주 폭발에서 나왔다는 점에서 이번 발견은 우주 진화 과정을 밝히는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="b70570276c4f2b825e647c93b20656839ce63600f91d7dcdb0287adb54ac7f57" dmcf-pid="UITCl9Src3" dmcf-ptype="general"><strong>◇이중 폭발로 발생한 중력파와 빛 포착 </strong></p>
          <p contents-hash="a7cd506a8b502a04e4487f7ece969b21aead0f4de2c3e66a5b58a108762043a5" dmcf-pid="uCyhS2vmgF" dmcf-ptype="general">만시 카슬리왈(Mansi Kasliwal) 미국 캘리포니아공대 천문학과 교수 연구진은 “초신성과 킬로노바가 결합한 슈퍼킬로노바일 가능성이 큰 우주 폭발을 처음으로 목격했다”고 지난 16일(현지 시각) 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’에 실렸다.</p>
          <p contents-hash="0e5538f49bfbb0455198329e07bc8e2d7c9f23b0e116535846103da47a18bcf5" dmcf-pid="7hWlvVTsat" dmcf-ptype="general">별은 마지막에 초신성으로 폭발하면서 우주를 탄소와 철 같은 무거운 원소로 채운다. 또 다른 우주 폭발인 킬로노바는 초신성 폭발 직후 남은 중성자별들이 서로 충돌할 때 발생한다. 이 과정에서 금과 우라늄 같은 더 무거운 원소들이 생성된다. 이러한 중원소들이 다시 별과 행성, 생명체를 이룬다.</p>
          <p contents-hash="11a7925784998efe40a38532ec7c16cd5ae2c4aa26e846f7f73a47ce07c924a4" dmcf-pid="zlYSTfyON1" dmcf-ptype="general">연구진은 지난 8월 18일 미국의 라이고(LIGO)와 이탈리아 비르고(Virgo), 일본 가그라(KAGRA) 관측소에서 초신성과 킬로노바가 결합한 우주 폭발에서 나온 중력파를 검출했다고 밝혔다. 중력파는 블랙홀 합병이나 별의 폭발 등 초대형 사건이 일어날 때 중력 에너지가 물결처럼 퍼져 나가는 것을 말한다.</p>
          <p contents-hash="473802d0518cef3621ac0314af3877bb99dacaddbfb7b77510ee36fea94b04bd" dmcf-pid="qSGvy4WIg5" dmcf-ptype="general">지금까지 확실히 확인된 킬로노바는 2017년에 발생한 GW170817뿐이다. 당시 두 중성자별이 충돌하며 시공간에 파동을 일으켰다. 중력파와 함께 빛의 파동도 우주 전역으로 퍼져 나갔다. 라이고와 비르고가 중력파를 검출했고, 지상과 우주망원경 수십 대가 빛의 파동을 포착했다.</p>
          <p contents-hash="082f65f342c0b050b64893337f7558640d9813f5b22df9a39a945f987bbab071" dmcf-pid="BvHTW8YCNZ" dmcf-ptype="general">연구진은 이번에 포착한 우주 폭발이 사상 두 번째 킬로노바로 확증될 가능성이 있다고 본다. 상황은 전보다 훨씬 더 복잡하다. 후보 킬로노바인 AT2025ulz는 불과 몇 시간 전에 발생한 초신성 폭발에서 비롯된 것으로 추정됐다. 단순한 킬로노바가 아니라 초신성과 결합한 슈퍼킬로노바라는 말이다.</p>
          <div class="video_frm" dmcf-pid="bTXyY6GhaX" dmcf-ptype="kakaotv">
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             <iframe allowfullscreen class="player_iframe" dmcf-mid="FYcjk3Eoa2" dmcf-mtype="video/kakaotv/owner" frameborder="0" height="370" id="video@FYcjk3Eoa2" poster="https://thumb.kakaocdn.net/dna/kamp/source/rvappn3r22jfag6ywcrkwf94q/thumbs/1.jpg?credential=TuMuFGKUIcirOSjFzOpncbomGFEIdZWK&amp;expires=33323000653&amp;signature=l6FxZNHjdUK0mBTHu59NCRIudes%3D&amp;ts=1766091853&amp;kamp_tidx=0" scrolling="no" src="//kakaotv.daum.net/embed/player/cliplink/460027907?service=daum_news&amp;m_use_inline=true&amp;ios_allow_inline=true&amp;m_prevent_sdk_use=true&amp;wmode=opaque" width="100%"></iframe>
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          <p contents-hash="68d33eafef2080de67533529563d7b96f64fad8fa3e7aac9a6e12bef28664931" dmcf-pid="KyZWGPHlgH" dmcf-ptype="general"><strong>◇별이 죽고 중성자별 되며 이중 폭발</strong></p>
          <p contents-hash="2fcb02c98fb0a048a4919e3fee70ab7a0099d9f1f135896d3eb0faff7c1b3af2" dmcf-pid="9W5YHQXSoG" dmcf-ptype="general">카슬리왈 교수는 “처음 3일 정도는 이 폭발이 2017년 첫 번째 킬로노바와 똑같이 보였다”며 “시간이 지나면서 점차 초신성과 비슷해지자 일부 천문학자들은 관심을 잃었지만 우리는 아니었다”고 밝혔다. 연구진은 이번에 관측한 중력파와 빛이 초신성에 의해 촉발된 킬로노바인 슈퍼킬로노바일 수 있다는 증거를 제시했다. 이러한 사건은 가설로만 존재했을 뿐 실제로 관측된 적은 없었다.</p>
          <p contents-hash="3703ad16df0e91e997928bf1f1f03efdd1c1492c534350f55103d7bd423a3bcd" dmcf-pid="2Y1GXxZvNY" dmcf-ptype="general">먼저 미국의 루이지애나와 워싱턴에 있는 라이고와 이탈리아의 비르고가 중력파 신호를 포착했다. 몇 시간 뒤 미국 샌디에이고에 있는 팔로마 천문대가 중력파가 나온 곳에서 급속히 어두워지는 적색 물체를 최초로 포착했다. 이 빛은 13억 광년(光年·1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어진 곳에서 왔다.</p>
          <p contents-hash="99e32b1f7f0e9e70fddcfdf58bacd350d711637c9314848109340f613d0b1fc7" dmcf-pid="VGtHZM5TkW" dmcf-ptype="general">하와이의 케크 천문대, 독일 벤델슈타인 천문대 등 전 세계 천체망원경 12개가 이곳에서 추가 정보를 수집했다. 관측 결과 이 빛의 폭발은 적색 파장에서 빛났는데, 이는 8년 전 관측한 GW170817 킬로노바와 같았다. GW170817 킬로노바의 붉은색은 금이나 우라늄 같은 중원소에서 나왔다.</p>
          <p contents-hash="2ac031a093185842c4b9695979589ed8744dceb0834896ef3ab91f54870040dc" dmcf-pid="fHFX5R1yky" dmcf-ptype="general">연구진의 설명은 이렇다. 먼저 거대한 별이 초신성으로 폭발하며 중성자별을 만들었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 남은 별의 핵이 압축돼 원자 내부의 원자핵과 전자가 합쳐져 중성자로 변하면서 만들어지는 별이다. 중성자별은 블랙홀 다음으로 밀도가 큰 천체다. 질량이 태양의 2~3배이지만 지름은 샌프란시스코 정도인 25㎞로 압축된다.</p>
          <p contents-hash="67d5e3e2f25dbef46093f55e0606d4700db783abd80278a1589b1238dc853386" dmcf-pid="4b4K2DV7jT" dmcf-ptype="general">별이 초신성으로 붕괴된 후 보통 하나의 중성자별을 만드는데 이번에는 두 개의 중성자별을 탄생시켰다. 연구진은 “거대한 별의 핵이 둘로 갈라질 때 이런 현상이 발생할 수 있다”며 “죽은 별인 중성자별 두 개가 충돌해 킬로노바를 만들었다”고 설명했다. 중성자별 두 개는 서로 나선형으로 접근하며 공전하다가 합쳐져 중력파를 발생했다는 것이다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b66d3d185e309b32a5b2cc201be17fb18f8236a69f7244215cf20fdf652f5687" dmcf-pid="8K89Vwfzov" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="슈퍼킬로노바(superkilonova)의 단계별 상상도. 수명을 다한 별이 폭발하는 초신성(왼쪽)이 생기면 탄소와 철 같은 원소를 생성한다. 그 여파로 두 개의 중성자별이 탄생한다(가운데). 두 중성자별의 엄청난 중력은 빛을 휘게 하고 우주를 가로지르는 중력파를 생성한다. 두 중성자별이 합쳐지면서 킬로노바(오른쪽)가 발생해 금이나 백금처럼 붉은 빛을 내는 가장 무거운 원소들을 우주에 뿌린다./미 캘리포니아공대" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/19/chosunbiz/20251219060408277zorv.jpg" data-org-width="1600" dmcf-mid="t5F5FJ3GoV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/19/chosunbiz/20251219060408277zorv.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            슈퍼킬로노바(superkilonova)의 단계별 상상도. 수명을 다한 별이 폭발하는 초신성(왼쪽)이 생기면 탄소와 철 같은 원소를 생성한다. 그 여파로 두 개의 중성자별이 탄생한다(가운데). 두 중성자별의 엄청난 중력은 빛을 휘게 하고 우주를 가로지르는 중력파를 생성한다. 두 중성자별이 합쳐지면서 킬로노바(오른쪽)가 발생해 금이나 백금처럼 붉은 빛을 내는 가장 무거운 원소들을 우주에 뿌린다./미 캘리포니아공대
           </figcaption>
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          <p contents-hash="ff75f37003de570fb67f35b970fccb005dbabbfe941e2619e8e5197a4e98176b" dmcf-pid="6962fr4qAS" dmcf-ptype="general"><strong>◇아직 논란 중, 추가 관측으로 확증 가능</strong></p>
          <p contents-hash="709d423e869bffd55d7dcf43f90a90c760974f2ea9569c632fa6c2146d4b3ace" dmcf-pid="P2PV4m8Bal" dmcf-ptype="general">그런데 폭발이 일어난 지 며칠 뒤 AT2025ulz는 다시 밝아지면서 수소의 파란색 빛을 보였다. 이를 두고 일부 천문학자들은 AT2025ulz가 평범한 초신성에 의해 촉발됐으며, 중력파 신호와 관련이 없다고 결론지었다. 하지만 카슬리왈 교수는 몇 가지 단서들이 특이한 일이 발생했음을 암시했다고 말했다.</p>
          <p contents-hash="c74c0e636bfa6616976ede334d54ddb0b99981faa3a728fc0ac760d504080893" dmcf-pid="QVQf8s6bah" dmcf-ptype="general">AT2025ulz는 고전적인 킬로노바 GW170817과 다른 점이 있지만, 평범한 초신성과도 달랐다. 또한 라이고-비르고의 중력파 데이터는 합쳐진 중성자별 중 적어도 하나가 우리 태양보다 질량이 작다는 점을 드러냈다. 이는 두 개의 작은 중성자별이 합쳐져 킬로노바를 생성했을 가능성을 시사한다고 연구진은 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="c2c3b9b0f55e4361657e2405abe054c081b1a4dca69dc8bdf76e3fbc93d8ddd5" dmcf-pid="xfx46OPKoC" dmcf-ptype="general">슈퍼킬로노바 이론을 검증하는 유일한 방법은 더 많은 사례를 찾는 것이다. 카슬리왈 교수는 “향후 킬로노바 사건들은 2017년의 GW170817과 다르게 보일 수 있으며 초신성으로 오인될 수도 있다”며 “창의적인 자연의 신비를 풀려고 할 때는 눈을 크게 떠야 한다”고 말했다. 슈퍼킬로노바처럼 기존과 다른 접근법이 필여하다는 말이다.</p>
          <p contents-hash="cecef068e94f7b789b80672d9b2b8283325ec802e81a3081b22b0a339dc4aa4b" dmcf-pid="yCyhS2vmcI" dmcf-ptype="general">우리나라도 킬로노바 관측 경쟁에 뛰어들었다. 서울대는 칠레 산티아고에서 약 480㎞ 떨어진 안데스산맥 엘 사우스 천문대에 다파장 광학망원경을 설치했다. 이형목 서울대 천문학과 교수가 이끄는 중력파우주연구단은 이 망원경으로 중력파가 발생하고 바로 나오는 빛인 킬로노바를 세계에서 가장 빠르게 포착하는 것을 목표로 하고 있다.</p>
          <p contents-hash="d7338f3e9f116a39c7412d1dbe4ae8d18b34cc8dad7ba4b4190dba3a5f64a963" dmcf-pid="WhWlvVTsaO" dmcf-ptype="general">참고 자료</p>
          <p contents-hash="aa0bc469a2a33817108be8f900048f21c465ec5697260a17c536b26a8be76de4" dmcf-pid="YlYSTfyOcs" dmcf-ptype="general">The Astrophysical Journal Letters(2025), DOI: <span><u>https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae2000</u></span></p>
          <p contents-hash="9b7ef5104bc0ef293fa00731d3e7cd5c2aededf34a6ab8c621f072b957155db7" dmcf-pid="GSGvy4WIam" dmcf-ptype="general">Nature(2017), DOI: <span>https://doi.org/10.1038/nature24303</span></p>
          <p contents-hash="33f0d1b7b19320c496498c5cdcd25b6b657738944214a08048e1bdc072594d61" dmcf-pid="HvHTW8YCjr" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 &amp; Chosun.com -</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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