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[IT뉴스]수소 없이 헬륨만으로 이뤄진 별…핵융합은 어떻게 [우주를 보다]

온카뱅크관리자

2025-06-03 15:07:28

<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="PyNSUX3IDr">
          <p contents-hash="9393c24f81c196ce23f4d2b27f8b3d8042433322e2c62af7e6a7a57a39e0b71f" dmcf-pid="QWjvuZ0CDw" dmcf-ptype="general">[서울신문 나우뉴스]</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8663264cd7897d5600fa4bee90876f5d8c1923e0b8311e1e3218b4faffbc215b" dmcf-pid="xGcyz1UlDD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="PSR J1928+1815의 적외선 및 광학 이미지. Credit=Science(2025). DOI=10.1126/science.ado0769" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/03/seoul/20250603145803955mgcx.png" data-org-width="580" dmcf-mid="6ks5VuKGEm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/03/seoul/20250603145803955mgcx.png" width="658"></p>
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            PSR J1928+1815의 적외선 및 광학 이미지. Credit=Science(2025). DOI=10.1126/science.ado0769
           </figcaption>
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          <p contents-hash="3547b5cfedd4002220b704e6c5bbf5270cc64c18cb318e3d6662e73faacce72a" dmcf-pid="yeuxELA8rE" dmcf-ptype="general">수소는 우주에서 가장 흔한 물질이다. 그런 만큼 우주에 있는 별의 주요 구성 성분 역시 수소다. 별은 이 수소를 핵융합 연료로 사용해 막대한 에너지를 방출하면서 밝게 빛난다. 하지만 이와 같은 자연법칙에도 예외는 있게 마련이다. 최근 중국 과학자들은 수소 대신 헬륨으로 구성된 매우 특이한 별을 발견했다.</p>
          <p contents-hash="cb15238bc21aed597b8ca52b2bcee78485e1a1e4a6964b05384450af7c51a0e9" dmcf-pid="Wd7MDoc6Ik" dmcf-ptype="general">연구팀이 처음에 포착한 것은 밀리세컨드 펄서였다. 펄서는 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발로 최후를 맞이한 후 남긴 잔해들이 뭉쳐져 만들어진 중성자별의 일종이다. 중성자별 가운데 아주 빠르게 자전하면서 규칙적으로 에너지를 내뿜는 경우 펄서로 분류된다. 그리고 이 중에서도 자전 속도가 매우 빨라 1초보다 짧은 밀리세컨드 단위일 경우 밀리세컨드 펄서로 부른다.</p>
          <p contents-hash="7af3072d0c9ad54e79a18cb9cc40aec0bf15636fc6ff1875538570df60cf266b" dmcf-pid="YJzRwgkPsc" dmcf-ptype="general">2020년 발견된 ‘PSR J1928+1815’ 역시 이런 밀리세컨드 펄서 중에 하나다. 하지만 과학자들은 이 펄서가 혼자가 아닌 쌍성계라는 사실을 알아내고 추가 관측을 진행했다. 중국의 500m 구면 전파망원경으로 PSR J1928+1815를 4년간 관측한 결과 아직 죽지 않은 동반성의 질량은 태양의 1~1.6배 정도였으며 태양과 수성보다 50배 더 가까운 거리에서 3.6시간을 주기로 펄서와 함께 공전하고 있었다.</p>
          <p contents-hash="9158c2bba837a37633a3cdaf9b4e8f60833cb8db47de12f044a37e659e38f99b" dmcf-pid="GiqeraEQrA" dmcf-ptype="general">하지만 정말 놀라운 것은 이 동반성의 구성 물질이었다. 왜냐하면 수소가 아닌 헬륨으로 이뤄진 별이었기 때문이다. 매우 가까운 거리에서 강력한 에너지를 내뿜는 펄서가 공전한 결과 동반성이 표면에 있던 가벼운 수소를 거의 다 날려 보낸 것이 원인으로 생각된다.</p>
          <p contents-hash="694f3e1384733e22979067d3b2f0d52e4feb9288b0d6365b764bc8b4718bf429" dmcf-pid="HnBdmNDxIj" dmcf-ptype="general">수소가 없으면 핵융합 반응이 멈출 것 같지만, 사실 헬륨만 있어도 핵융합 반응은 가능하다. 헬륨을 탄소나 산소 같은 더 무거운 원소로 만드는 헬륨 핵융합 반응이 일어나기 때문이다. 중심부에 수소가 고갈되고 무거운 헬륨에 가득 찬 나이 든 별에서는 헬륨 핵융합이 흔한 일이지만, 이렇게 수소층이 모두 벗겨져 헬륨만 남은 별에서 헬륨 핵융합 반응이 일어나는 것은 처음 관측되는 일이다.</p>
          <p contents-hash="58253f35e2fd09db4ab437ffe261df02acad6214023c9e7a310037540558bbd9" dmcf-pid="XLbJsjwMrN" dmcf-ptype="general">하지만 이 별도 결국은 최후를 맞이하게 된다. 미래에는 결국 중심부 헬륨이 모두 고갈되고 산소와 탄소가 중심부에 쌓이게 되는데, 현재 질량으로는 더 무거운 원소로 핵융합 반응을 일으킬 수 없기 때문이다. 결국 최종적으로는 헬륨도 날려 보내고 남은 산소와 탄소가 뭉쳐 백색왜성이 될 것으로 보인다. 따라서 이 쌍성계는 먼 미래 중성자별-백색왜성 쌍성계가 될 것으로 예측된다.</p>
          <p contents-hash="d4f4d0a3306416357261051717aa80ee36c1f632c3807ac4636d7628a9a15ec6" dmcf-pid="ZoKiOArRma" dmcf-ptype="general">고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com</p>
         </section> 
        </div> 
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