초신성의 새로운 폭발 원리 국내 연구진이 첫 규명

제1a형 초신성 SN 2015F가 나타난 NGC 2442 은하의 모습. 그림의 노란색 박스로 표시된 부분에서 초신성 폭발이 있어났다. << 미래창조과학부 제공 >>
서울대 임명신 연구팀, 백색왜성-보통별 상호작용 확인

8천만 광년 밖 초신성의 새로운 폭발 원리를 국내 연구진이 처음으로 규명했다.

7일 미래창조과학부에 따르면 서울대 물리천문학부 임명신 교수가 이끄는 연구팀이 지구로부터 8천만 광년 떨어진 제1a형 초신성의 폭발 장면을 포착, 초신성이 백색왜성과 보통별의 상호작용으로 발생할 수 있다는 새로운 가설의 관측 증거를 최초로 제시했다.

초신성은 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 그 밝기가 평소의 수억 배에 이른 별을 말하며, 쌍으로 이뤄진 별 중 하나가 나머지 다른 별의 물질을 받아들여 폭발할 때 제1a형 초신성이라고 한다.

제1a형 초신성은 백색왜성이 쌍으로 존재하는 적색거성의 물질을 급격히 흡수하면서 일어난다는 것이 기존 가설이었다. 그러나 다른 방식의 폭발 가능성이 제시되면서 학계에서 수십년간 논란이 이어져 왔다.

백색왜성은 항성이 최종적으로 진화한 상태로 별이 대기를 잃어 매우 작게 수축한 상태를 뜻하며, 적색거성은 항성이 백색왜성으로 변하기 전에 거치는 진화 단계로 항성 대기가 부풀어올라 태양 직경의 수백배 수준으로 매우 커진 상태를 말한다.

연구팀은 세계 각지에 있는 망원경을 이용해 가까운 은하 수십개에 대한 모니터링 탐사관측을 매일 수차례 수행했다.

SN 2015F 초신성의 폭발 모습. 맨 왼쪽 3월 7일 이미지에 아무 천체가 없던 자리에서(화살표로 표시) 3월 8일 초신성이 나타난 것을 볼 수 있다. 이후 3월 9일과 3월 10일 이미지를 보면 초신성이 점점 더 밝아진다. 이렇게 초신성이 폭발하는 모습을 하루 빈도로 촬영하는 데 성공한 예는 세계적으로 몇 되지 않는다. << 미래창조과학부 제공 >>
그러던 중 올 3월 8일 호주에 설치된 이상각 망원경으로 지구로부터 8천만광년 떨어진 곳에 있는 은하(NGC 2442)에서 제1a형 초신성(SN 2015F)의 폭발 순간과 섬광현상을 포착하는 데 성공했다.

섬광은 초신성 폭발 시 발생하는 충격파가 함께 있는 별(동반성)과 충돌하면서 빛을 내는 현상으로 동반성의 크기가 클수록 더 밝다.

이런 원리로 적색거성과 백색왜성으로 이뤄진 초신성 폭발의 섬광은 태양과 같은 보통별-백색왜성 초신성의 폭발보다 수십배 이상 더 밝다.

연구팀은 섬광의 밝기를 통해 폭발한 백색왜성의 동반성 크기가 태양과 비슷한 보통별임을 확인함으로써 제1a형 초신성의 폭발이 백색왜성-적색거성이 아니라 백색왜성과 보통별의 상호작용에 기인한다는 것을 알아냈다.

연구팀은 "그동안 교과서에 소개한 제1a형 초신성 생성 원리의 수정이 필요해졌다"며 "연구를 계속해 폭발 메커니즘을 확실히 규명하면 초신성을 이용하는 우주 팽창 연구의 발전에도 기여할 것으로 보인다"고 말했다.

이번 연구는 미래부가 추진하는 기초연구사업인 '리더연구자지원사업'의 하나로 수행됐으며 논문은 천체물리학저널 중보(The Astrophysical JournalSupplement Series) 온라인판에 게재됐다.
<기사 출처 : 연합뉴스>

美저널, 송유근 논문 철회…내년 2월 박사 취득 무산

과학기술연합대학원대학교(UST) 송유근(17, 오른쪽)과 한국천문연구원(KASI) 박석재 연구위원

천체물리학저널 "2002년 문헌 인용 누락은 표절에 해당"

과학기술연합대학원대학교(UST) 송유근(17)군의 블랙홀 연구 논문을 게재했던 국제학술지 '천체물리학저널(ApJ:Astrophysical Journal·10월 5일자)'이 송군의 논문 게재를 철회했다.

저널은 24일(미국 현지시간) '표절' 문제로 이 논문의 게재를 철회한다고 밝혔다.

최근 박사학위 논문심사를 통과한 송군은 논문 철회로 박사학위 논문심사 청구에 필요한 졸업 자격을 상실한 것이 돼 내년 2월 박사학위 취득도 사실상 불가능해졌다.

저널은 송군과 한국천문연구원(KASI) 박석재 연구위원이 공동 저자로 참여해 제출한 블랙홀 논문이 2002년 박 연구위원이 학회에서 발표한 발표자료(Proceeding)를 많은 부분 그대로 사용하고도 인용 사실을 밝히지 않은 점을 논문 철회 이유로 들었다.

저널은 이어 "2002년 프로시딩 인용 사실을 명시하지 않은 것이 동료 심사(peer-review) 과정에 큰 영향을 미쳤다"고 지적했다.

송군의 논문(Axisymmetric, Nonstationary Black Hole Magnetospheres: Revisited)은 비대칭·비정상(非正常) 블랙홀의 자기권에 대한 것으로 송군이 제1저자 겸 공동 교신저자, 박 연구위원이 제2저자 겸 공동 교신자자로 참여했다.

지난 14일 표절 의혹이 제기된 뒤 이 문제를 조사한 검토위원들은 저널 편집장에게 논문을 철회할 것과 철회 사실을 공고할 때 이 저널을 발행하는 미국천문학회(AAS)의 표절 관련 윤리지침을 다시 공지할 것을 권고했다.

검토위원들은 이번 논문이 박 연구위원의 2002년 프로시딩을 '자기표절'(Self-Plagiarism) 했다고 판단한 것으로 보인다.

이에 앞서 저널 편집장인 이선 비슈니액 존스홉킨스대 교수는 박 연구위원에게 보낸 비공식 이메일에서 "천체물리학저널은 학회 프로시딩을 논문으로 인정하지 않는다"며 "아무 문제가 없을 것으로 생각한다"고 밝힌 바 있다.

박 연구위원은 이에 대해 "전혀 걱정하지도, 예상하지도 못한 결과"라며 "이 문제에 대해 기자회견을 통해 입장을 밝히겠다"고 말했다.

논문 철회로 송군의 내년 2월 박사학위 취득도 사실상 어렵게 됐다.

UST는 박사학위 논문심사를 청구할 수 있는 졸업 자격 요건으로 제1저자로 참여한 논문 1편 이상을 SCI급 저널에 발표하도록 규정하고 있어 송군은 논문 철회로 졸업자격을 획득하지 못한 게 되기 때문이다.

송군은 천체물리학저널 논문 게재로 졸업 자격을 얻고 박사학위 논문 심사를 청구해 지난 17일 심사를 통과, 내년 2월 만18세3개월의 나이로 박사학위를 받을 예정이었다.

박 연구위원은 "논문 철회가 박사학위 논문 자체에 영향을 미치지는 않을 것으로 생각한다"며 "앞으로 유근이의 박사학위 취득 절차는 UST 규정 등을 자세히 검토해 준비해야 할 것으로 생각한다"고 말했다.
<기사 출처 : 연합뉴스>