질량이 큰 별이 수명을 다해 초신성으로 폭발한 뒤에도 오랫동안 빛을 내는 것은 음속의 1천배(마하 1천)나 되는 역충격파로 잔해가 가열돼 X-선을 방출하기 때문인 것으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 26일 보도했다.

큰 별이 폭발을 일으키며 죽어가는 현상이 `초신성'(超新星: supernova)으로 불리는 것은 그것이 몇 주, 또는 몇 달 동안 엄청난 빛을 내 마치 새로운 별이 탄생하는 것처럼 보이기 때문인데 폭발 후에도 흩어진 잔해들은 수십만 년 동안 빛을 낸다.

미국 하버드 스미스소니언 우주물리학센터 과학자들은 1572년 덴마크 천문학자 티코 브라헤가 발견한 `티코의 초신성'의 경우 마하 1천의 엄청난 속도로 되돌아오는 역충격파로 잔해가 가열돼 X-선 빛을 낸다는 사실을 발견했다고 밝혔다.

이 초신성은 발견 후 1년이 지나 시야에서 사라졌지만 한때 금성보다 더 밝게 보인 이 초신성의 발견은 하늘이 절대 변하지 않는 똑같은 상태라고 믿었던 당시 사람들을 놀라게 했다.

이 초신성 폭발로 규소와 철 같은 원소들이 초속 5천㎞ 이상의 속도로 우주에 퍼져 나갔으나 이들 분출물은 주변의 성간 가스 주변에 집중적으로 몰리면서 충격파를 만들어냈다.

이 충격파는 오늘날에도 마하 300의 속도로 밖으로 퍼져 나가고 있지만 안쪽으로 되돌아오는 마하 1천의 역충격파도 만들어냈다.

연구진은 이를 "자동차가 꼬리를 물고 줄지어 선 고속도로에서 볼 수 있는 브레이크등의 불빛과도 같은 것"이라고 표현했다.

역충격파는 초신성 잔해 내부의 가스를 가열해 빛을 내게 만든다.

이 과정은 일반 가정의 백열등과 비슷하지만 초신성잔해의 경우 가시광선이 아닌 X-선 파장에서 빛을 낸다는 점이 다를 뿐이다.

연구진은 이 역충격파 덕분에 초신성이 사라진 지 수백년이 지난 후에도 잔해를 관찰할 수 있다고 설명했다.

이들은 티코의 초신성 잔해를 X-선 스펙트럼에서 연구한 결과 충격파를 가로질러 가는 전자들이 아직 원인이 밝혀지지 않은 과정에 의해 급속히 가열된다는 사실을 발견했다.

이는 티코의 초신성 잔해 역충격파에서 `충돌없이' 전자가 효율적으로 가열된다는 사실을 보여주는 최초의 분명한 증거이다.

연구진은 다른 젊은 초신성 잔해에서도 이와 같은 역충격파의 증거를 추적할 계획이다.

<연합>