자연・우주

과학자들은 자연 법칙을 거스르는 별을 발견합니다.

신비과학 2024. 7. 20. 11:28

 

 

 

이 세상의 모든 것에는 시작과 끝이 있습니다.

 

우주의 별들도 이 법칙에서 절대로 벗어날 수는 없죠.

 

즉, 우주에 존재하는 별들도 언젠가는 반드시 죽게 된다는 얘기입니다.

 

그런데 이 거대한 자연의 법칙이 통하지 않는 곳이 존재할 수 있습니다.

 

바로 우리 은하의 중심인데요.

 

어쩌면 이곳에 있는 별들은, 이 불변의 법칙을 거스르고 있을지도 모릅니다.

 

이번 연구는 arXiv 2024년 5월 20일 자에 게재되었습니다.

 

 

 

 

 

 

우리 은하의 중심에는 초거대 블랙홀이 존재합니다.

 

이 블랙홀은 주변의 있는 모든 물질들을 미친듯이 빨아들이고 있는데요.

 

그래서 이곳에서 새로운 별들이 탄생하기에는 거의 불가능해 보입니다.

 

 

 

은하 중심의 블랙홀

 

 

 

그럼에도 불구하고 이곳에는 어린 별들의 집단이 존재하고 있습니다.

 

바로 은하의 중심에서 약 3광년 거리에 위치하고 있는 'S-성단' 입니다.

 

사실 이론상으로는, 이곳에 이러한 어린 별들의 집단이 존재해서는 안되는데요.

 

앞에서 설명했듯이, 이곳의 중심에는 초대질량 블랙홀이 물질들을 먹어치우고 있기 때문입니다.

 

그렇다면 이 어린 별들은 어떻게 생겨나게 되었을까요? 혹시 다른 곳에서 이동해 온 걸까요?

 

불가능해 보입니다. 이 별들이 다른 곳에서 이동해 왔다고 보기에는, 별들의 나이가 너무 어리죠.

 

과학자들의 관측 결과, 이곳에 있는 별들의 나이는 약 1,500만 년 이하로 나타나고 있습니다.

 

흠..초거대 블랙홀 때문에 별들이 탄생될 수 없지만, 이곳에는 많은 어린 별들이 관측되고 있다..

 

과연 이러한 모순되는 현상을 어떻게 이해해야 되는 걸까요?

 

 

 

 

 

 

 

최근 과학자들은, 이러한 현상의 원인을 은하 중심의 암흑 물질 때문이라고 제안했습니다.

 

이곳의 엄청난 양의 암흑 물질들이 존재하고 있으며, 이곳의 별들이 이 암흑 물질들을 흡수하고 있다는 거죠.

 

실제로 최근의 연구에서도, 은하의 중심에는 더 많은 암흑 물질이 존재할 것으로 추정이 되고 있습니다.

 

은하의 중심에는, 지구가 위치한 곳 보다 수십 억 배나 더 많은 암흑 물질이 존재할 가능성이 있죠.

 

그래서 이곳에 있는 별들은 아주 오랫 동안 대량의 암흑 물질을 흡수해오고 있었다는 겁니다.

 

그 결과 영원한 젊음을 얻을 수 있게 되었다는 거죠. 즉 이 별들은 사실 늙은 별들이라는 겁니다.

 

그래서 과학자들은 높은 밀도의 암흑 물질로 둘러싸인 별의 환경을 시뮬레이션 해보기로 했습니다.

 

그리고 암흑 물질로 둘러싸인 별들이 어떻게 변화되어 가는지를 살펴보기로 했죠.

 

 

 

 

 

 

 

다만, 암흑 물질의 경우 실제로 발견되지 않았기 때문에, WIMP라는 후보 입자를 이용하기로 했습니다.

 

참고로 WIMP는 중력을 제외한, 다른 기본 상호 작용들과 매우 약하게 상호 작용하는 입자인데요.

 

과학자들은 이 WIMP 입자가, 암흑 물질를 이루는 입자일 수 있다고 생각하고 있습니다.

 

WIMP를 이용한 시뮬레이션의 결과는 아주 놀라웠습니다.

 

WIMP를 흡수한 별들은, 그 내부에서 강력한 에너지의 폭발을 일으키고 있었던 건데요.

 

연료가 고갈되어 가던 늙은 별들은, 이렇게 발생된 에너지를 이용해서 젊음을 유지하고 있었습니다.

 

또한 시뮬레이션의 결과는, S 성단의 별들에서 관측되는 특성과 완벽하게 일치하고 있었죠.

 

 

S성단의 별들

 

 

 

하지만 아쉽게도 아직 S 성단의 모든 별들이 발견된 상태는 아닙니다.

 

이 가설이 완전히 입증이 되려면, 이곳에서 더 많은 어린 별들이 발견되어야만 합니다.

 

과연 이곳의 별들은 암흑 물질을 흡수하면서, 자연의 법칙을 거스르고 있는 걸까요?

 

아니면 우리가 알지 못하고 있는, 어떠한 합리적인 이유가 존재하고 있는 걸까요?

 

은하의 중심을 들여다 볼 수록..우주의 미스터리는 점점 늘어만 가고 있습니다.

 

 

 

 

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