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▲Adam Makarenko

초신성은 질량이 매우 큰 별이 생의 마지막 주기에 엄청난 폭발을 일으키는 현상이다. 오른쪽은 이번에 새로 발견된 종류의 초신성인 SN2021yfj의 상상도.

그동안 본 적 없던 새로운 유형의 초신성이 발견됐다. 미국 노스웨스턴대가 이끄는 국제 공동연구팀이 양파처럼 층층이 쌓인 구조의 초신성, SN2021yfj의 화학적 구성을 밝혀 8월 20일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. doi: 10.1038/s41586-025-09375-3

초신성은 질량이 매우 큰 별이 생의 마지막 주기에 엄청난 폭발을 일으키는 현상이다. SN2021yfj은 지구로부터 약 22억 광년 떨어진 초신성으로, 2021년 9월 미국 팔로마 천문대의 슈미트 망원경이 처음 발견했다. 천문학자들은 분광 데이터를 분석해 SN2021yfj이 방출한 물질이 산소(78.6%), 네온(10%), 규소(5%), 황(3%), 아르곤(1%) 등임을 밝혀냈다. 초신성은 헬륨이 풍부한 ‘Ⅰbn’ 유형과 탄소 및 산소가 풍부한 ‘Ⅰcn’ 유형으로 나뉜다. 그런데 SN2021yfj은 규소와 황, 아르곤이 풍부한 새로운 종류의 초신성이었다. 연구팀은 SN2021yfj을 새로운 유형의 초신성인 ‘Ⅰen’ 유형으로 명명했다.

그간 천문학자들은 무거운 별의 가장 바깥쪽은 수소와 헬륨 등 가벼운 원소로, 안쪽은 탄소와 질소처럼 비교적 무거운 원소로, 가장 안쪽은 철과 같은 금속으로 이뤄졌을 것이라 추측했다. 이에 연구팀은 SN2021yfj이 ‘무거운 별은 양파 같은 구조를 갖고 있을 것’이란 가설의 증거라고 봤다. SN2021yfj이 이미 바깥층의 수소, 헬륨, 탄소 등을 모두 잃고, 안쪽의 규소와 황을 바깥에 드러낸 상태에서 폭발했다는 것이다. 무거운 원소는 별이 죽기 직전 만들어진다.

연구를 이끈 스티브 슐체 노스웨스턴대 천체물리학 연구센터(CIERA) 연구원은 “뼈만 남은 별을 본 것은 이번이 처음이며, 내부를 드러낸 상태에서도 지구에서 관측 가능한 수준의 폭발을 일으킬 수 있다는 것이 의미 있다”고 보도자료에서 설명했다.