우리 몸을 구성하는 뼈와 치아의 칼슘은 초신성 폭발에서 비롯된 것으로 보인다.
코스모스(Cosmos)의 저자로 유명한 천문학자 칼 세이건(Carl Sagan)은 우리가 별에서 기원했다고 설명했다. 실제로 새로운 연구에 따르면 우주에 존재하는 칼슘의 절반은 칼슘이 풍부한 초신성 폭발에서 비롯됐다. 단 이 폭발은 과학자들이 관찰하고 분석하는 데 어려움을 겪는 매우 드문 사건으로 칼슘이 어떻게 만들어졌는지 확실하지 않았다.
별의 폭발과 합병은 금과 백금과 같은 다른 무거운 요소를 만드는 것으로 알려져 있다. 그러나 칼슘은 더 많은 수수께끼를 제시했다. 세계 70여명의 과학자들로 구성된 글로벌 연구팀의 공동 연구는 5일(현지시각) 천체물리 저널(The Astrophysical Journal)에 실렸다.
2019년 4월 조엘 셰퍼드(Joel Shepherd)는 망원경을 통해 5,500만 광년 떨어져 있는 메씨어100(Messier 100)이라는 나선 은하를 관측하면서 밝은 파열을 관찰했다. 그는 밝은 오렌지색 파열 관측을 천문학 공동체와 공유했다.
NASA의 닐 게렐스 스위프트 천문대, 캘리포니아 릭 천문대, 하와이의 케크 천문대 등이 관측에 동참했다. 산타바바라의 캘리포니아대 대학원생인 다이치 히라마츠(Daichi Hiramatsu)는 스위프트 천문대를 사용해 엑스레이와 자외선으로 관찰하는 동안 케트(Keck) 천문대에 광학 빛 이벤트를 관찰하도록 요청했다.
이러한 사건의 후속 관찰은 초신성이 감지된 후 약 10시간 동안 발생했으며 폭발로 인한 X-선 방출은 시야에서 사라지기 전에 약 5일 동안 볼 수 있었다.
우주 칼슘의 절반과 초신성
실제로 과학자들은 칼슘이 풍부한 초신성을 관찰다. X-선은 폭발과 폭발 전의 별 자체에 대한 새로운 정보를 공개했다.
연구팀은 칼슘이 풍부한 초신성을 담당하는 별들은 폭발하기 전 마지막 몇 달 동안 물질의 층을 방출했다. X-선은 폭발이 이 방출 된 물질과 격렬하게 충돌해 고에너지 광자의 광채를 자극한 결과라고 설명했다.
폭발의 열과 압력은 실제로 칼슘을 생성하는 화학 반응을 유발한다고 연구원들은 말했다. 일반적으로 각 별은 헬륨 공급을 통해 연소할 때 소량의 칼슘만 생성한다. 그러나 칼슘이 풍부한 초신성이 발생하면 엄청난 양의 칼슘이 생성되어 몇 초 만에 방출된다.
연구팀에 따르면 폭발에 의해 생성된 칼슘이 풍부한 초신성은 폭발에서 충분한 양의 추가 칼슘을 생성해 광자를 방출하며 열을 방출하는 효율적인 수단을 제공한다.
과학자들은 이번 폭발에 책임이 있는 별들이 어떤 종류의 불안정성을 겪어야한다고 주장, 이로 인해 폭발 직전에 별의 바깥층이 분출된다고 말했다.
연구원들은 칼슘이 풍부한 초신성에서 나온 X- 선 방출을 포함, 폭발 후 초신성이 어떻게 진화하고 있는지 후속 연구를 진행하고 있다.
연구를 이끈 라파엘 라마르구티(Raffaella Margutti) 노스웨스턴대 조교수는 “우리는 매우 어리거나 희미한 초신성을 발견하고 X-선 우주망원경으로 밝지만 짧은 수명의 X선 방출을 포착할 수있는 관찰 전략을 설계하고 있다”고 말했다.
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