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초신성 폭발 메커니즘 밝힌다
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슈퍼컴퓨터 모의실험
초신성 폭발 메커니즘 밝힌다
그동안 거대질량을 가진 별들이 ‘임종’ 을 맞았을 때 엄청난 에너지를 분출한다는
사실(초신성폭발)은 잘 알려져 있었으나 그 구체적인 메커니즘은 해명되지 않았다.
그러나 최근 새로운 초신성폭발 모델이 제시되고 있는데.......
□글. 존노블 윌포드□
핵이 섬광을 발하고 큰 중력이 압도했던 별들이, 그들의 화려한 삶을 마감할 무렵, 에너지를 마지막으로 분출하면서 파괴된다.
먼저 격변의 붕괴현장을 살펴보자. 철로된 중심핵은 안쪽으로 파열되는데, 질량의 손실이 없다면 이로인해 1초안에 수천Km의 지름으로 부터 60Km정도의 밀도가 높은 구로 수축된다.
그리고 나서 폭발한다. 붕괴후 10-6초 동안에 자연의 가장 격렬한 사건이라고 할 수 있는 폭발이 모든 외곽층을 날려버린다. 짧은 시간 동안에 그 불덩이는 1천억개 별들이 합친 밝기처럼 빛난다.
이러한 극적인 초신성폭발은 별의 재를 여기저기에 흩뿌림으로써 우주를 새롭게 한다. 흩어진 파편과 성간먼지는 새로운 별과 행성의 생성물질, 그리고 생명체의 기원을 이룬다. 사람의 몸무게를 결정하는 탄소 실리콘 칼슘 철 등의 모든 원자들과 물 공기중의 산소는 이렇게 일생을 마감한 별들로부터 그 기원을 찾을 수 있다.
수십년동안 초신성을 연구해온 천체물리학자들은 갑작스런 붕괴를 일으키는 힘은 이해할 수 있었지만 폭발을 설명하는 데는 난감해 했다. 그러나 지금 그들은 할 수 있다고 생각한다.
투산의 아리조나 대학과 뉴 멕시코의 로스알라모스 국립연구소의 과학자들이 슈퍼컴퓨터를 이용하여 초신성의 내부활동을 모의실험 함으로서 폭발을 야기시키는 메커니즘을 발견한 것이다. 그것은 바로 방금 붕괴된 핵을 감싸는 가스체에서의 대류전류 작용이다. 냄비속에서 물이 끓는 것처럼 가스도, 극도로 뜨거운 핵으로부터 방출된 질량이 없고 원자보다 작은 입자들인 뉴트리노에 의해 뜨거워진다. 약 10초후 압력의 증강이 외부에 드러난다.
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2011.03.11
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