극초신성

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용골자리 에타는 장차 극초신성이 될 수 있는 유력한 후보로 꼽힌다.
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자연 재해
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극초신성[1](Hypernova 또는 Hypernovae)는 일반적으로 초신성보다 더 강력하게 별이 폭발하는 것을 말한다. 일반적인 별의 일생 중 마지막에 이례적으로 큰 수축이 일어나는 별들 또는 강력한 초신성을 하이퍼노바로 볼 수 있다.

콜랩서(Collapsar) 또는 수축성블랙홀(검은구멍)과 같이 별의 중력수축 마지막 단계에 있는 상태를 말하던 옛 말이었다. 이 단어는 이제 더 사용되지는 않지만 아래에서 논의 하듯 매우 빠르게 회전하는 별의 수축에 대한 특별한 모델을 언급할 때 사용된다.

1990년대까지 극초신성이란 용어는 초신성의 100배 이상으로 에너지를 방출하는 폭발을 가리켰다. 이와 같은 폭발들은 강한 감마선 폭발의 원인으로 설명되었지만, 이 가설을 뒷받침해줄 만큼의 극초신성 잔해는 발견되지 못했다. 1990년부터 극초신성이란 용어는 태양의 100배에서 150배에 달하는 극대거성과 같이 매우 큰 별의 폭발을 설명하는데 사용되었다.

극초신성 근처에서 발생하는 복사는 지구에 심각한 피해를 입힐 수 있으나 지구 근처에는 극대거성이 없다. 알려진 극초신성의 가장 유력한 후보는 용골자리 에타지만, 거리를 고려할 때 피해량은 미미할 것으로 예상된다.

수축하는 별[편집]

극초신성의 핵은 블랙홀로 수축하게 되고, 블랙홀의 양극에서 아주 격렬한 플라즈마를 광속으로 방출한다. 이러한 제트들은 강력한 감마선을 방출하고 감마선 폭발을 설명할 대상으로 여겨진다. 최근 몇 년에 걸쳐 많은 양의 감마선 폭발 관측 데이터들이 이러한 현상에 대한 우리의 이해를 넓혀주었고 수축모델은 원래의 초신성과는 약간의 차이를 보이지만 거의 같은 폭발을 일으킨다는 사실에도 불구하고 이러한 현상을 일으키는 대상을 문헌에서는 극초신성이라고 언급했다.

곧바로 블랙홀이 될 정도로 충분히 질량이 큰 별들은 드물기 때문에 하이퍼노바 현상 역시 드물다. 우리 은하에서는 하이퍼노바가 2억 년마다 한 번씩 발생할 것이라고 추측된다.

콜랩서는 현재 한 가설모델의 용어로 사용되고 있다. 그 가설 모델은 거대하면서 회전하는 블랙홀을 형성할 정도로 핵의 질량이 매우 크고 - 태양의 30배 이상 - 빠르게 회전하는 울프-레이에별이다.

제트의 시선방향에 있는 관측자에게 고에너지 복사를 분출하는 블랙홀의 회전축을 따라 생성되는 강력한 에너지 제트가 생성되기 때문에 수축성은 2초 이상의 오랜 감마선 폭발을 일으킨다.

수축성의 한 가지 가능한 예는 이례적인 초신성인 SN 1998bw이다. 이것은 GRB 980425라는 감마선폭발로 생각된다. SN 1998bw는 Ic 형으로 분류된다. 왜냐하면 라디오 스펙트럼에서의 SN 1998bw의 스펙트럼 성질이 독특하기 때문이다. 스펙트럼은 상대적인 물질의 존재를 가리킨다.

극초신성의 또 다른 타입은 쌍불안정성 초신성이다. 이러한 예로서 가능성을 보이는 것이 SN 2006gy이다. 이 초신성은 지구로부터 2억 4천만 광년 떨어진 은하 내에 있다. 이 한쌍의 불안정한 초신성에서 그 한쌍이 만들어내는 효과로 인하여 갑작스럽게 별의 핵에서 부분적인 압력의 하강이 나타나며 이는 급격하게 부분적인 수축을 이끌어낸다. 이런 현상은 온도와 압력을 급격하게 증가시키고 폭발적인 핵융합 반응과 완벽한 별의 폭발을 이끌어낸다.

공상과학 속 수축성들[편집]

  1. Larry Niven은 "Singularities Make Me Nervous"라는 단편소설에서 시간효과를 나타내기 위해 무거운 ‘수축성’을 사용하였다.
  2. Jerry Pournelle는 "He Fell Into a Dark Hole"이라는 단편소설에서 우주선이 중력효과로 인해 고차원의 세계에 빠져들게 하는 수단으로서 ‘수축성’을 사용하였다.
  3. Joe Haldeman은 그의 소설 "The Forever War"이라는 소설에서 별들 사이를 여행하는 수단으로서 ‘수축성’을 사용하였다.

그 밖에 볼 것들[편집]

참고 문헌[편집]

  1. Hypernova는 한국천문학회에서 아직 용어가 정립되지 않았다. 극초신성(極超新星)으로 표기하는 경우도 있으나 정확한 표기법은 아니다.
  1. A hypernova is the most destructive force in the universe Accessed 2008-06-23
  2. NASA - Brighter than an Exploding Stars, It's a Hypernova!
  3. Hypernova Accessed 2008-06-23
  4. SPACE.com - Possible Hypernova Could Affect Earth
  5. S.E. Woosley, T.A. Weaver, 1982, Theoretical Models for Supernovae
  6. A. I. MacFadyen and S. E. Woosley "Collapsars: Gamma-Ray Bursts and Explosions in 'Failed Supernovae'" Astrophysical Journal, Vol 524, Pages 262–289, October 1999.
  7. Stanford E. Woosley "Gamma-ray bursts from stellar mass accretion disks around black holes" Astrophysical Journal, Vol 405, Pages 273–277, March 1993.
  8. Tsvi Piran "The Physics of Gamma-Ray Bursts" Reviews of Modern Physics, Vol 76, October 2004
  9. Cosmological Gamma-Ray Bursts and Hypernovae Conclusively Linked (SN 2003dh and GRB 030329) European Southern Observatory (ESO)