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2015년 01월 14일 09시 28분 KST | 업데이트됨 2015년 01월 14일 09시 29분 KST

사라져가는 중성자성의 도움으로 시공간의 왜곡을 측정하다

항성의 무게를 측정하기란 쉽지 않다. 그런데 어느 천문학자 팀이 그런 어려운 과제를 풀었다.

그들은 지구에서 약 25,000광년 떨어진 짝별계에 위치한 두 개의 항성 무게를 계산하는 데 성공했는데, 그 체계의 강력한 중력으로 형성된 시공간 왜곡도 파악해냈다.

이번 연구를 주도한 암스테드람 대학의 천체물리학자 조리 반 류웬은 성명을 통해 "이번 결과가 중요한 이유는 우주에 떠있는 항성의 무게를 측정하기가 워낙 어렵다는데 있다."고 밝혔다. "우리 우주의 모든 시간과 공간을 연결하는 중력을 제대로 이해하기 위해서는 천체의 무게를 정확히 파악해야 하는 숙제가 있다."

천문학자들 사이에서는 위 짝별계를 J1906이라고 일컫는다. 매우 빠른 회전력을 보이는 중성자성(펄서 pulsar라고도 불린다) 천체가 또 하나의 중성자성 내지는 백색 왜성일 가능성이 높은 다른 항성을 회전하는 짝별계다. 중성자성은 가장 작으면서도 가장 밀도가 높은 항성 종류를 의미한다. 두 개의 별은 우리 태양보다 훨씬 더 무거운데, 두 항성 사이의 거리는 태양과 지구의 거리보다 백배는 더 가깝다.

이 행성 체계 내에서 일어나는 공간 왜곡 및 펄서 무게를 측정하기 위해 연구팀은 푸에르토리코에 위치한 아레시보 전망대 망원경과 세계 각지에 위치한 네 개의 보충 라디오 망원경을 동원해 중성자성의 회전을 관찰했다.

캐나다 밴쿠버 브리티시컬럼비아 대학의 물리/천문학 교수인 잉그릿 스테어스는 헤딩 중성자성 무게가 우리 태양보다 약 1.29배 더 크다고 허핑턴포스트에 이메일로 설명했다. 그 짝은 태양보다 약 1.32배 더 무겁다.

관찰 도중 체계 내의 극심한 중력으로 중성자성의 회전축이 흔들렸는데, 즉 중성자성이 내뿜는 배출물량이 변하는 것을 장시간에 걸쳐 목격할 수 있었다는 뜻이다. 스테어스는 이메일로 "우린 그런 부분을 직접 목격했다. 그리고 배출물 경계선에 가까워지면서 펄서가 점점 더 희미해졌다. 사라지기 전에 발견했다는 사실을 다행으로 여긴다."고 밝혔다.

하지만 중성자성은 이제 완전히 사라졌다. 반 류웬은 "뚜껑처럼 회전하는 이 정체가 언젠가는 흔들거리며 다시 나타날 거다."고 성명에서 밝혔다. "하지만 길게는 160년이 지나야 할 수도 있다."

이번 연구를 주제로 한 논문은 지난 1월 8일에 천체물리학 저널에 게재되었다. 연구 내용은 시애틀에서 개최된 미국 천문학 협회 1월 8일 모임에서도 발표되었다.

*이 기사는 허핑턴포스트US의 Space-Time Warp Measured With Aid Of Vanishing Neutron Star를 번역한 글입니다.

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