고밀도 중성자별에는 1㎝ 높이의 산이 있다? [우주를 보다]

작성일 07-08

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="QlFhwLf5IZ">
          <p contents-hash="9393c24f81c196ce23f4d2b27f8b3d8042433322e2c62af7e6a7a57a39e0b71f" dmcf-pid="xS3lro41OX" dmcf-ptype="general">[서울신문 나우뉴스]</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="81388faa5695fb85027ba9042c757189073607815960b0b72a41fb1e8f599863" dmcf-pid="y6a8bthLrH" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="초당 30.2회 자전하는 ‘밀리세컨드 펄서’인 게 성운 펄서. Credit: NASA" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/08/seoul/20250708141149619jkaa.jpg" data-org-width="660" dmcf-mid="PL80XCaVm5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/08/seoul/20250708141149619jkaa.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            초당 30.2회 자전하는 ‘밀리세컨드 펄서’인 게 성운 펄서. Credit: NASA
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="7b2fa61f4e30c8fd5f4781ca0f0ecb7fbbf568e5551d87e70f8706448bdea15b" dmcf-pid="WPN6KFlomG" dmcf-ptype="general">밀도가 무한대인 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체는 중성자별이다. 중성자별의 물질을 티스푼에 담는다면 그 무게는 에베레스트산과 비슷하다. 이렇게 밀도가 높은 이유는 무엇일까? 속이 대부분 비어 있는 원자로 구성된 지구와 달리 중성자별은 이름처럼 중성자로만 이뤄진 하나의 거대한 원자핵 같은 구조이기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="4126681a492f71698b8db9bf90e8a032f220d8e185b2d2ddf7b16b56e0d035eb" dmcf-pid="YQjP93SgrY" dmcf-ptype="general">중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발 뒤 남긴 잔해가 뭉쳐져 생성된다. 이때 잔해의 질량이 태양의 1.4배가 넘으면 강력한 중력에 의해 전자와 원자핵에 모두 뭉쳐져 하나의 큰 원자핵처럼 된다. 그런데 압축 과정에서 회전 에너지는 그대로 보존되기 때문에 팔을 모으고 빙글빙글 도는 피겨 선수처럼 자전 속도가 극적으로 빨라진다.</p>
          <p contents-hash="620d49bc306932bbe9b995f2ac0cdee202296fe77b14556123fba2a8cfd25a67" dmcf-pid="GxAQ20vawW" dmcf-ptype="general">중성자별의 자전 속도가 극단적으로 빨라지면 강력한 자기장에 의해 엄청난 에너지가 주기적으로 방출되는데, 이를 펄서라고 부른다. 펄서 가운데서는 자전 주기가 1초도 안 되는 ‘밀리세컨드 펄서’도 존재한다. 이렇게 빠른 자전 속도에도 원심력에 의해 파괴되지 않는 비결은 지구 표면에 1000억 배가 넘는 엄청난 표면 중력에 있다.</p>
          <p contents-hash="1b26d78aad97e972732c92951df847a57f5d2b2dd4009ed905e81a2be9ab1b65" dmcf-pid="HMcxVpTNIy" dmcf-ptype="general">그런데 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 극단적 천체인 펄서도 생명이 영원할 순 없다. 막대한 에너지를 내뿜으면서 점차 자전 속도가 느려져 어느 순간에는 더 이상 강한 에너지를 방출하지 못하는 죽은 펄서가 된다.</p>
          <p contents-hash="b967662f28834de2c94d26aa44e31b1793aac29b3da9d0ac055fa143409c5b65" dmcf-pid="XRkMfUyjmT" dmcf-ptype="general">여기까지만 보면 이론적으로 완벽해 보인다. 그런데 과학자들은 몇몇 펄서가 이미 사멸해서 에너지를 방출하지 못해야 함에도 계속해서 에너지를 내뿜으며 살아 있다는 사실을 발견했다.</p>
          <p contents-hash="0b62193f79b9d9208f702db7d3cdcc8fcc9e8cf9ca0ac7140e400f524c573cdf" dmcf-pid="ZeER4uWAwv" dmcf-ptype="general">중국 베이징대 쉬즈하오 연구팀은 PSR J0250+5854와 PSR J2144-3933 같은 좀비 펄서들을 연구해 그 이유를 조사했다. 여러 가능성을 검토한 결과 연구팀은 펄서 표면에 있는 작은 산이 있다면 주변 자기장을 자극해 더 오래 에너지를 방출할 수 있다고 결론 내렸다.</p>
          <p contents-hash="491c24d4f7cdec3145a2d3e85617dba1741d0fbf409c7b50003a8e1b73e16e10" dmcf-pid="5dDe87YcmS" dmcf-ptype="general">다만 펄서 표면의 산은 우리가 생각하는 수백~수천m 고도의 산이 아니라 높이 1㎝에 불과한 표면의 작은 융기일 것으로 예상했다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 밀도가 워낙 높기 때문에 1㎝ 높이의 산이라도 에베레스트산보다 훨씬 무겁다. 여기에 강한 자기장과 빠른 자전 속도가 더해지면 펄서 같은 강력한 에너지 방출이 가능하다는 것이 연구팀의 분석이다.</p>
          <p contents-hash="bbdc8122339ace6d06ebcebad6c95c6e81524f741fcd3f4358c99dec30e1ffe8" dmcf-pid="14ofq5IiDl" dmcf-ptype="general">그런데 중성자별의 강한 중력 때문에 이 작은 산도 붕괴할 수 있다. 연구팀은 이때 나타나는 자전 속도의 미세한 변화를 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 세계 최대 단일 구경 전파 망원경 중국 구이저우성의 ‘FAST’(Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope·500m 구경 천체망원경)가 업그레이드되면 이런 변화를 관측할 수 있는 민감도를 갖게 된다. 중성자별에 ‘고도 1㎝ 산’이 얼마나 흔하게 존재하는지, 이들의 수명은 얼마나 되는지 등 많은 질문이 차세대 망원경을 통해 밝혀질 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="5c67d167e52f963b199cfc557be0d8bf75206cc25f952f219da0d4787318eecd" dmcf-pid="t8g4B1Cnwh" dmcf-ptype="general">고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울신문. 무단전재, 재배포, AI 학습 및 활용 금지.</p>

이전

전현무X임윤아, 벌써 4번째 호흡…'청룡시리즈어워즈' MC 확정 [공식]

07-08
다음

"쉬는 거 아닙니다"…물속에서 호버링하는 물고기, 에너지 2배 사용

07-08

등록된 댓글이 없습니다.

로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.

먹튀폴리스

고밀도 중성자별에는 1㎝ 높이의 산이 있다? [우주를 보다]

멤버랭킹

관련자료

멤버랭킹