제임스웹, 9억광년 우주서 거대한 ‘중금속 제조공장’ 실체 확인

중성자별 합병 포착…지구 300개 질량 텔루륨 생성 추정

별은 뜨거운 중심부에서 핵융합을 일으키며 여러 원소를 만들어낸다. 우리 몸을 비롯해 지구에 존재하는 모든 생명과 물체를 구성하는 탄소, 산소, 질소 등 다양한 원소들은 이렇게 생겨났다. 일생을 마친 별들이 우주 공간에 흩뿌린 이 원소들은 우주먼지가 되어 떠돌다 지구도 만들고 생명도 만들었다.

킬로노바란 쌍을 이루는 두개의 중성자별이 어떤 이유에서인가 서로 가까워지다 충돌하면서 폭발하는 현상을 말한다. 이때 가장 큰 에너지를 갖고 있는 전자기파인 감마선이 분출된다. 중성자별이란 말 그대로 중성자로만 이뤄진 별이다. 태양의 10배 이상 무거운 별이 마지막에 초신성 폭발을 일으킨 후, 남은 핵이 중성자별이 된다. 초신성 폭발로 인한 중력 붕괴로 핵에 있는 양성자와 전자가 결합하면서 중성자별이 탄생하는 것이다. 연구진이 스펙트럼 분석을 통해 발견한 중원소는 약간의 독성이 있는 텔루륨이다. 텔루륨은 지구에선 백금보다 드물지만 우주 전체에는 풍부하게 분포해 있는 물질이다. 주로 합금을 만드는 데 쓰인다.

이번 발견은 중성자별 합병이 중원소의 공급원임을 확인해준 의미가 있다. 분석을 이끈 네덜란드 라드바우드대 앤드류 레반 교수는 “멘델레예프가 원소 주기율표를 만든 지 150여년이 지난 지금, 우리는 마침내 모든 것이 어디에서 만들어졌는지 이해하는 마지막 공백을 메우기 시작할 수 있는 자리에 섰다”고 말했다.이번 발견에는 제임스웹망원경을 비롯해 테스우주망원경, 칠레의 초거대망원경 등 우주와 지상의 여러 망원경이 동원됐다.

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