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중성자 별들의 충돌이 중성 파와 빛을 생성해
A collision of neutron stars created a fireworks element in space
2019-12-02 오전 2:10:36 박선철 기자 mail scottie_park@naver.com
    2년 전 천문학자들은 처음으로 중성 파와 빛을 생성하고 금 , 백금 및 납과 같은 무거운 원소를 생성하는 두 개의 중성자 별의 충돌을 관찰했다. 이 요소들은 초기 불덩어리 이후 초신성과 비슷한 킬로노바에서 우주에 흩어져있었다.

    두 개의 중성자 별의 충돌 = CNN 사진 캡쳐


    이제 천문학자들은 충돌 후 새로 만들어진 무거운 원소인 스트론튬을 감지했다. 이 발견은 중성자 별 합병이 우주 전체에서 발견되는 무거운 요소를 만들 수 있다는 증거를 추가한다.

    중성자 별은 우주에서 가장 작으며, 지름은 시카고나 애틀랜타와 같은 도시의 크기와 비슷하다. 그들은 초신성의 남은 잔재다. 그러나 그것들은 엄청나게 밀도가 높으며, 우리 태양보다 질량이 더 크다. 따라서 주요 도시로 압축 된 태양을 생각하고, 이제 두 사람이 서로 심하게 충돌하는 것을 생각해보자.

    이 연구는 수요일 네이쳐 Nature 지에 발표 된 내용을 자세히 설명하고 있다.

    덴마크 코펜하겐 대학교의 주 저자인 다라크 왓슨(Darach Watson)은  "합병에서 2017 년 데이터를 재분석함으로써, 우리는 이제 이 불 덩어리에서 하나의 무거운 원소, 스트론튬의 시그니처를 식별했으며, 중성자 별의 충돌이 우주에서 이 원소를 생성 함을 증명했습니다 .스트론튬은 불꽃 놀이에 사용되는 원소이며 철보다 무겁습니다."라고 밝혔다.

    천문학 자들은 수십 년 동안 무거운 원소가 만들어지는 방법을 연구 해 왔다. 수년 동안, 그들은 어떤 우주 세력이 다른 세력을 담당하는지 결정했다.

    왓슨은 “이것은 요소의 기원을 찾기 위해 수십 년 동안 쫓는 마지막 단계입니다. 우리는 이제 요소를 생성한 과정이 보통 별, 초신성 폭발 또는 오래된 별의 바깥 층에서 일어난다는 것을 알고 있습니다. 그러나 지금까지 우리는 마지막으로 알려지지 않은 과정의 위치를 ​​알지 못했습니다. 주기율표에서 더 많은 원소를 생성 한 빠른 중성자 포획에서, 중성자는 원자핵에 의해 빠르게 포획됩니다. 속도 요인 외에도 스트론튬과 같은 무거운 요소에는 자유 중성자로 가득 찬 매우 뜨거운 환경이 필요합니다. 이것은 극한 환경에서 발생하는 자연스러운 과정입니다. 그리고 1 초 안에 전개 될 수 있습니다."라고 말했다.

    하이델베르크에있는 막스 플랑크 천문학 연구소에 근무하는 공동 저자인 카밀리아 줄(Camilla Juul)은 “중성자 포획을 통해 새로 생성 된 재료를 중성자 별의 합병과 직접 연관시킬 수있는 것은 이번이 처음이다"라고 말했다.

    2017 년에 처음으로 관찰 된 중성자 별 충돌이 있었기 때문에 천문학자들은이 과정에서 발생하는 일과 여파에서 발생하는 일을 여전히 이해하고 있다. 칠레의유럽 ㅁ=남부 관측소( European Southern Observatory)의 거대 망원경(Very Large Telescope)에있 는 X-shooter 기기의 데이터를 사용하여 천문학자들은 2017 년부터 중성자 별 충돌로 스트론튬 신호를 식별 할 수있었다.

    기기의 데이터 내에서 천문학자들은 화씨 6,740 도(섭씨 약 3,726 도)의 물체를 발견했다. 물체의 온도와 밝기는 요소의 지문처럼 작용했다.

    코펜하겐 대학의 공동 저자이자 연구원인 조나단 셀싱(Jonatan Selsing)은 “우리는 실제로 사건 이후에 아주 빨리 스트론튬을 볼 수 있다는 아이디어를 생각 해냈다. 그러나 이것은 명백히 이 사례가 매우 어려운 것으로 판명되었다. 이 어려움은 주기율표에서 더 무거운 원소의 스펙트럼 모양에 대한 우리의 지식이 불완전하기 때문이다."라고 밝혔다.


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    <저작권자©서울데일리뉴스. 무단전재-재배포금지> 2019-12-02 02:10 송고
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