영국 워릭대학교 천문학자들은 허블우주망원경으로 자외선 관측을 통해 인근 백색왜성(WD 0525+526)의 대기에 탄소가 존재함을 발견해 두 별이 합쳐진 잔재임을 확인했다. Nature Astronomy에 발표된 이 발견은 항성 진화를 연구하는 데 새로운 단서를 제공합니다.
백색 왜성은 별이 죽은 후 남겨진 밀도 높은 핵으로, 일반적으로 태양 질량의 약 절반입니다. 그러나 WD 0525+526은 태양보다 질량이 20% 더 크고 희귀한 '초거성 백색왜성'이다. 전통적인 이론에서는 이러한 유형의 백색 왜성이 하나의 거대한 별의 붕괴로 형성되었을 수 있다고 제안했지만, 허블의 자외선 데이터는 대기에 탄소의 흔적을 밝혀 실제로 쌍성들의 합병으로 인해 발생했음을 시사합니다.
이 연구는 별이 합쳐지는 동안 수소와 헬륨 층이 거의 완전히 타서 탄소가 장벽을 뚫고 표면에 도달할 수 있다는 점을 지적합니다. 다른 합병 잔해와 비교할 때 WD 0525+526은 탄소 함량이 극히 낮고 매우 뜨겁습니다(태양의 약 4배). 이는 합병 후 진화의 초기 단계에 있음을 나타냅니다. 또한, 과학자들은 처음으로 백색 왜성에서 '반대류' 현상을 관찰하여 고온 환경에서 탄소가 대기 중으로 천천히 상승하는 방식을 설명했습니다.
WD 0525+526이 점차 냉각됨에 따라 앞으로 더 많은 탄소 원소가 표면에 나타날 수 있습니다. 이번 발견은 항성 합병의 초기 진화에 대한 독특한 샘플을 제공하고 쌍성계의 종료 메커니즘에 대한 새로운 기준을 설정합니다.