우주2026. 11. 13. 오전 1:54 UTC·2 분 소요

AT 2016blu 113일마다 초신성인 척한 별의 정체

NGC 4559의 별이 초신성을 27번이나 흉내 냈습니다. 챈드라 X선 관측은 보이지 않는 블랙홀이나 중성자별이 별을 먹고 있음을 가리킵니다.

Artist-style illustration of a bright blue star with a glowing accretion disk around a compact companion pulling gas from it. — 이미지: Space

15년 동안 천문학자들은 한 별이 밝아졌다 어두워지기를 반복하는 모습을 지켜봤습니다. 초신성 같은데 별은 살아남았습니다. NASA의 챈드라 X선 관측선이 이 '가짜 초신성' AT 2016blu의 원인을 찾았습니다. 눈에 보이지 않는 동반천체가 별의 물질을 빨아들이고 있었습니다.

시작은 2012년 1월 11일입니다. 지구에서 약 2500만 광년 떨어진 머리털자리의 나선은하 NGC 4559 외곽에서 초신성처럼 보이는 폭발이 관측됐습니다. 그런데 빛이 사그라든 뒤에도 별은 그대로 있었고, 113일마다 다시 밝아졌습니다. 지금까지 27번입니다.

AT 2016blu는 어떤 별인가

이 별은 '광휘청색변광성(LBV)'입니다. 우주에서 가장 무겁고 밝은 별에 속하며, 매우 불안정해 바깥층 물질을 주변으로 뿜어냅니다. AT 2016blu의 질량은 태양의 33배 이상입니다. 다만 초신성을 흉내 내는 것은 이런 별의 일반적인 행동이 아닙니다.

버지니아대의 모즈간 아가칸루 연구팀은 별이 폭발적으로 밝아지는 시점에 맞춰 챈드라를 쓸 기회를 얻었고, 2026년 3월에 관측했습니다. 밝기 증가와 동시에 강력한 X선이 잡혔습니다. 2001년과 2002년에 같은 방향을 봤을 때는 이상이 없었습니다.

가짜 초신성은 어떻게 만들어지나

X선 관측은 113일 주기의 타원 궤도를 도는 보이지 않는 천체를 가리킵니다. 중성자별이거나 항성 질량 블랙홀입니다. 이 천체가 별에 가장 가까워질 때마다 강한 중력으로 물질을 끌어당깁니다. 물질은 강착원반을 이루며 뜨거워져 X선을 냅니다.

이 X선이 별이 예전에 내뿜은 가스 구름을 가열하고, 구름이 가시광선으로 밝게 빛나 초신성처럼 보입니다. 애리조나대의 네이선 스미스는 짙은 가스가 X선에 달궈져 광학 영역에서 빛난다고 설명했습니다.

계산에 따르면 해마다 최소 약 4400억 조 파운드의 물질이 빼앗기고, 그보다 100배 많을 가능성도 있습니다. 태양 질량의 800만분의 1 수준이지만, 중성자별이 안전하게 받아들일 수 있는 한계인 에딩턴 한계를 훨씬 넘습니다.

AT 2016blu는 초고광도 X선원(ULX)으로 볼 만큼 밝습니다. 하지만 두 수수께끼를 잇는 열쇠라고 말하기는 이릅니다. 비슷한 X선이 확인된 초신성 사칭 천체는 SN 2010da뿐이고, 그 동반천체는 적색초거성입니다. 연구는 11월 9일 The Astrophysical Journal에 실렸습니다.