스페이스 클럽 먼 은하에서 발생한 신비한 10분간 X선 폭발은 두 개의 죽은 별이 충돌하면서 발생했을 가능성이 있습니다

[인공위성]

"이번 새로운 사건의 엑스레이 데이터를 봤을 때, 뭔가 이상하다는 걸 깨달았어."

중성자별이 합병하는 모습이 고에너지 X선을 발사하는 모습 (이미지 출처: Robert Lea (Canva로 제작))

신비로운 X선 섬광을 조사하는 천문학자들은 이러한 폭발이 금, 은, 백금 같은 원소를 형성하는 중성자별 간 충돌에서 비롯되었을 수 있다고 믿고 있습니다.

이 사건은 EP250704a로 지정되었으며, 2025년 7월 4일 처음 관측되었으며, 0.5초간 지속되는 감마선 폭발과 10분간 지속되는 밝은 X선 방출이 이어졌습니다. 폭발을 목격한 유럽-중국 공동 아인슈타인 탐사선으로부터 경고를 받은 후, 천문학자 팀은 유럽 남방 천문대의 매우 큰 망원경(VLT), 매우 큰 배열(VLA), 그리고 기타 망원경을 이용해 폭발 원인을 조사하기 시작했습니다.

VLT로 X선 섬광 관측을 이끈 천문학자 니콜로 파살레바에 따르면, 이 우주 폭발은 이전에 본 적 없는 것이었습니다. "이것은 중성자별 합병에서 관측된 가장 오래 지속되는 즉흥 X선 섬광입니다,"라고 파살레바는 성명에서 말했다. "우주의 가장 극한의 힘들을 직접 목격하고 그 비밀을 더 많이 발견할 수 있는 기회입니다."

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Gamma-ray burst from kilonova explosion detected

중성자별은 거대한 별들이 초신성 폭발로 죽을 때 생성되며, 태양 질량의 한두 개를 지구 도시 너비와 비슷한 크기에 밀집시키고, 중성자별 물질 한 티스푼이 지구에 가져오면 1,000만 톤에 달하는 밀도가 높은 물질을 만듭니다. 이 극단적인 죽은 별들이 부딪히면, 너무나 격렬하고 격렬한 환경이 만들어져, 별의 심장조차 할 수 없는 무거운 원소를 만들어낼 수 있습니다. 손가락에 낀 금 같은 요소들.

이러한 충돌 및 합병 현상은 킬로노바(kilonovas)라 불리는 빛의 섬광으로 표시되며, 오랫동안 2초 이내에 사라지는 고에너지 감마선 섬광과 연관되어 왔지만, 새로운 연구에 따르면 일부 중성자별 합병은 몇 분간 지속되는 X선 폭발을 통해 드러날 수 있음을 시사합니다.

특히 과학자들은 중성자별 병합이 2024년 아인슈타인 탐사선이 발사 이후 발견한 먼 은하에서 수백 건의 X선 섬광의 원인일 수 있는지 궁금해해왔다. 이 중 일부는 중성자별이나 블랙홀을 생성할 수 있는 거대한 별들의 초신성 폭발 사망과 연관되어 있지만, 다른 것들은 설명할 수 없는 원인입니다. EP250704a는 그런 X선 플래시 중 하나입니다.

"이 새로운 사건의 엑스레이 데이터를 보았을 때, 뭔가 이상하다는 것을 깨달았습니다,"라고 아인슈타인 프로브 유럽 협력 소속 팀원 엘레오노라 트로자는 성명에서 말했습니다.

연구팀은 중성자별 병합 혼합물에 특별한 무언가가 있어 이러한 X선 폭발을 일으킨다고 믿고 있습니다.

EP250704a, 중성자 합병으로 의심되는 X선 사건. (이미지 출처: 니콜로 파살레바, 엘레오노라 트로하 (ERC BHianca), ESO/VLT)마그네타와의 융합

모든 중성자별은 거대한 별의 붕괴하는 핵에서 같은 방식으로 생성되지만, 모든 중성자별이 동일하지는 않습니다.

마치 아이스 스케이터가 회전 속도를 높이기 위해 팔을 당기는 것처럼, 붕괴하는 별의 중심부의 반경이 급격히 줄어들면 중성자별의 회전이 초당 700회 이상으로 '회전'할 수 있습니다. 이 붕괴는 또 다른 결과를 가져올 수 있습니다.

자기장은 자기장 선이 더 가까이 붙으면 더 강해집니다. 즉, 이미 강력한 자기장을 가진 별의 핵이 붕괴하면 우주에서 가장 강한 자기장을 가진 중성자별이 만들어질 수 있다는 뜻입니다. 그 중성자별들은 특별한 이름을 가지고 있습니다: 마그네타르.

그림은 녹색 자기장 선으로 둘러싸인 마그네타를 보여줍니다 (이미지 출처: Robert Lea (Canva로 제작))

이 연구팀은 문제의 중성자별 합병에 적어도 하나의 자기성이 포함되었다고 생각합니다.

"충돌의 잔해가 마그네타라면, 더 오래 터질 수도 있다," 트로자가 말했다. "마그네타는 거대한 자기장을 가진 빠르게 회전하는 중성자별입니다. 자기장을 주변에 쏟아부으면 어떤 폭발도 더 밝고 오래 지속될 수 있어."

두 중성자별이 충돌하면서 일어난 우주 폭발을 감지하는 아인슈타인 탐사선의 일러스트입니다 (이미지 출처: Science Bulletin (2026))

연구진은 초신성이 X선 폭발의 원인이라는 가능성을 배제했으며, 이 충돌에서 나온 빛이 60억 년 동안 지구로 이동해왔다는 사실도 밝혀냈습니다.

파살레바는 성명에서 이러한 극한 X선 섬광을 더 많이 발견하는 것이 중성자별 병합을 통해 자기성이 형성되는 빈도를 파악하는 데 도움이 될 것이라고 말했다.

이 연구는 학술지 Science Bulletin에 게재되었습니다.

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