초신성 ‘KSN 2011d’의 폭발 장면 <자료 = NASA>

초신성이 폭발하며 생긴 충격파가 가시광선 영역에서 처음으로 관측됐다. 20분에 불과한 짧은 ‘단말마’였지만 눈부신 섬광이 지구에 도달하기까지는 무려 12억년이 걸렸다.

미항공우주국(NASA)는 美 노터데임대 천체물리학 피터 가나비치 교수 연구팀이 NASA의 케플러 망원경의 관측 자료를 분석해 이같은 현상을 발견했다고 22일 밝혔다.

이 초신성이 처음 관측된 것은 2011년으로 연구팀은 ‘KSN 2011d’라는 이름을 붙여줬다. 이 별의 질량은 태양의 500배에 달했다. 이 초신성은 거대한 항성이 수소 핵융합 반응으로 한동안 안정적으로 빛을 내다가 적색 거성으로 부푼 후 핵융합 연료가 고갈되면서 내부의 핵이 붕괴돼 결국 폭발로 생을 마감했다.

적색거성이 된 후에는 태양보다 2만배 밝은 빛을 냈다. KSN 2011d는 약 20분에 걸쳐 ‘쇼크 브레이크아웃’이라는 태양보다 무려 1억3000만배나 밝은 강력한 빛 충격파를 내뿜었다. 폭발 14일 후 최대 밝기에 다다랐다. 이때 밝기가 태양의 10억배였다.

연구팀은 멀리 떨어진 500개의 은하들로부터 오는 빛을 30분에 한 번씩 분석하는 일을 3년이나 되풀이했다. 50조개의 별을 조사한 뒤에야 초신성 폭발의 섬광을 발견할 수 있었다.

가나비치 교수는 “초신성이 언제 폭발할지 모르기 때문에 쇼크 브레이크아웃 처럼 수 분 단위의 시간으로 벌어지는 일을 관측하기 위해선 항상 하늘을 모니터링하는 케플러 망원경과 같은 카메라가 필요하다”고 설명했다. 연구팀은 이번 발견을 통해 초신성 폭발 순간 충격파가 어떻게 만들어지는지 더 자세히 이해할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

NASA는 “케플러 망원경이 찰나의 순간을 기록할 수 있었던 것은 천문학자들로서는 천문관측의 기념비적인 순간”이라고 밝혔다.