천문 관측사상 가장 멀고 극도로 밝은 초신성이 발견됐다고 사이언스 데일리와 스페이스 닷컴이 2일 보도했다.

캐나다 등 국제 연구진은 캐나다-프랑스-하와이 연계 ‘망원경 리거시 서베이’를 이용해 각각 121억년 전과 104억년 전에 일어난 두 개의 슈퍼초신성(SLSNe-R)을 발견했다고 네이처지에 발표했다.

지금까지 발견된 가장 먼 초신성 폭발은 약 108억년 전의 것이었다.

SN2213과 SN1000+2016으로 불리는 이들 초신성은 유난히 밝고 빛이 흐려지는 속도가 느려 이른바 ‘쌍불안정 초신성’의 특징을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 성질은 금속 성분이 거의 없는, 즉 최초의 고질량 별에서 일어나는 것으로 추측되는 희귀한 폭발을 가져온다.

쌍불안정 초신성은 태양의 150~300배 정도 질량을 가진 별에서만 일어나는데 이처럼 큰 질량을 가진 별은 오늘날 우주에서는 만들어지지 않는다.

이는 별이 형성되는 과정에서 핵 연소를 시작하면 주변의 잉여 가스를 밀어내기 때문이지만 우주 초기에는 열을 빨아들일 수 있는, 헬륨보다 무거운 원소가 거의 존재하지 않아 가스가 식으면서 쌓여 별을 형성할 수 있었다.

탄소와 산소, 철을 비롯해 오늘날 지구상에서 볼 수 있는 대부분의 물질은 최초의 별들이 생존할 때와 폭발적인 죽음을 맞이할 때 비로소 대규모로 형성됐다.

연구진은 “빅뱅 직후 최초의 별 세대는 원시가스로 이루어졌다. 이들의 죽음으로 무거운 원소들이 우주에 퍼져 농축 가스로 이루어진 차세대 별들이 탄생했다”고 설명했다.

지난 12년간 학자들은 수많은 연구를 통해 다른 초신성보다 수십 배에서 수백 배까지 밝은 ‘슈퍼 초신성’이라는 새로운 등급의 초신성들을 발견하고 더 먼 우주를 관찰할 수 있게 됐다.

연합뉴스