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- 두 번의 열핵 폭발 사이의 간격은 78년에서 81년 사이로 다양
- 마지막 폭발은 불과 78년 전인 1946년 2월에 발생
- 첫 번째 징후는 백색왜성이 더욱 활동적이고 불안한 상태로 변하는 것
- 독특하고 신비한 폭발 전 밝기 감소는 분명히 알아볼 수 있는 전조

폭발이 임박했다는 증거는 무엇인가?

우리는 역사적 기록을 통해 T Coronae Borealis 백색왜성이 약 80년마다 신성으로 폭발한다는 것을 알고 있다. 그러나 실제 단어는 "대략"이다. 두 번의 열핵 폭발 사이의 간격은 78년에서 81년 사이로 다양하다. 

▲ 임박한 신성의 첫 번째 징후는 백색 왜성에 의한 물질의 강화된 흡입으로 인해 시스템이 더 밝고 가변적인 상태로 변하는 것이다.© NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

“청사진”으로서의 과거 신성

하지만 천문학자들은 다음 백색왜성 신성이 임박했다는 사실을 어떻게 그토록 정확하게 알 수 있을까? 결국, 마지막 폭발은 불과 78년 전인 1946년 2월에 발생했다. 이론적으로 다음 신성은 2025년 또는 심지어 2026년까지 발생할 수 없다. 그러나 "과식한" 백색왜성의 열핵 폭발을 예고하는 특정 징후가 있다. 이 표시는 해당 항성계에 대해 매번 동일하다. 이 경우 백색왜성과 근처의 적색 거성이다.

루이지애나 주립대학교의 천문학자 브래들리 셰퍼(Bradley Schaefer)는 “연속적인 플레어는 모든 재발성 신성계에서 동일하다”고 설명했다. 이벤트 자체의 빛 곡선과 이벤트 이전에 눈에 보이는 변화는 모두 다른 복사본과 거의 동일하다. T Coronae Borealis의 마지막 두 신성이 1866년 5월과 1946년 2월에 전 세계의 많은 천문학자에 의해 관찰되고 문서화되었기 때문에 우리는 이제 이 시스템의 징후를 비교적 정확하게 알고 있다.

첫 번째 표시: "하이 스테이트(High State)"

첫 번째 징후는 백색왜성이 더욱 활동적이고 불안한 상태로 변하는 것이다. 더 밝아지고 더 강한 빛의 변동으로 인식될 수 있는 이 "높은 상태"는 일반적으로 T CrB의 신성이 생기기 약 8~10년 전에 시작된다. 이 상태에서 백색왜성은 파트너별로부터 이전보다 더 많은 물질을 빨아들인다. 에너지가 넘치고 빛나는 가스로 이루어진 강착 원반이 커지면서 잔존별이 더 밝게 보이도록 만드는 동시에 더 많은 난류와 더 작은 방사선 폭발을 일으키기도 한다.

천문학자들은 2015년에 T Coronae Borealis에서 이러한 변화가 매우 활동적인 상태로 변하는 것을 관찰했다. 셰퍼(Schaefer)는 “이 독특하고 특징적인 상태가 시작되면서 많은 동료는 T CrB가 곧 또 다른 신성 사건을 겪게 될 것임을 깨달았다”고 말했다. 당초 이 다음 신성의 시기는 2025년 중반으로 예측됐다.

▲ 1946년 T Coronae Borealis의 신성의 광도 곡선. 신성 폭발 직전의 밝기 감소(분출 전 밝기 감소)를 명확하게 볼 수 있다. © PopePompus, 데이터: AAVSO / CC-by-sa 4.0

두 번째 징후: 분화 전 밝기 감소

2023년 3월 말, 셰퍼는 약 2,700광년 떨어져 있는 백색왜성에 관한 또 다른 신호를 발견했다. 갑자기 다시 어두워졌다. 이러한 밝기 감소는 가시광선뿐만 아니라 X선 및 UV 범위에서도 명확하게 볼 수 있으며 다양한 망원경을 사용한 관찰을 통해 확인되었다. Schaefer는 “이 독특하고 신비한 폭발 전 밝기 감소는 분명히 알아볼 수 있는 전조다”고 설명했다. 왜냐하면 이 별의 잔해가 과거에 폭발하기 전에도 같은 일이 일어났기 때문이다.

중요한 점은 T Coronae Borealis의 경우 폭발 전 조광이 항상 폭발이 일어나기 1년 전에 발생한다는 것이다. 이를 바탕으로 천문학자들은 이 시스템의 다음 신성에 대한 예측을 대폭 수정해야 했다. "이는 폭발 날짜가 2024년임을 암시한다"고 Schaefer는 말했다. 백색왜성이 정상적인 일정을 따른다면 늦어도 이번 여름에는 폭발할 것이다. 엄밀히 말하면 T CrB의 노바(Nova)는 2023년 3월 이후 벌써 1년 반이 지났기 때문에 연체됐다.

"따라서 T Coronae Borealis는 언제든지 폭발할 수 있다"고 Schaefer는 말했다. 며칠이 걸릴지, 몇 주가 걸릴지 예측하기는 어렵지만, 올해 어느 시점에는 그렇게 될 것이다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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