죽은 별이 긴 그림자를 드리우다: WVU 천문학자는 초신성의 빛나는 유령을 사냥합니다

WVU 대학원생인 Timothy Faerber와 로렌 앤더슨 교수는 은하의 특성과 역학을 더 깊이 이해하기 위해 초신성 잔해를 연구합니다. (WVU 사진/나다니엘 고드윈)

웨스트버지니아 대학교의 한 천문학자는 거대한 별이 죽을 때 발생하는 격렬한 폭발인 초신성이 남긴 잔해를 찾기 위해 은하수를 조사하고 있습니다.

초신성 폭발 후, 별의 일부였던 물질은 바깥쪽으로 팽창하여 껍질 또는 "잔해"를 형성합니다. 에벌리 예술과학대학 교수인 로렌 앤더슨(Loren Anderson)에 따르면, 초신성 잔해를 연구하는 것은 “우리 은하의 특성과 역학을 이해하는 데 필수적입니다. 우리가 감지한 숫자는 상대적으로 적습니다.”

우리은하에서는 약 300~400개의 초신성 잔해가 확인되었지만, 유사한 은하에 대한 연구에 따르면 이 은하계에는 약 1,000개의 초신성 잔해가 존재할 가능성이 있는 것으로 나타났습니다. 국립과학재단(National Science Foundation) 자금 331,170달러로 앤더슨은 그 격차를 줄일 것입니다. 그는 3년 간의 연구가 끝날 때까지 알려진 초신성 잔해의 수를 두 배로 늘릴 수 있다고 믿습니다.

초신성 잔해를 식별하려면 민감한 데이터가 필요하며 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 앤더슨은 초신성 잔해가 훨씬 더 많은 HII 영역, 즉 거대한 별을 둘러싸고 있는 밀도 높은 플라즈마 구름과 혼동되는 경우가 많다고 말했습니다.

Anderson은 메릴랜드 주 포토맥의 대학원생인 Timothy Faerber와 협력하여 초거대 배열 및 MeerKAT 망원경의 무선 파장 데이터를 사용하여 초신성 잔해 후보를 식별하고 기계 학습 소프트웨어와 구식 스캐닝을 "눈으로" 결합합니다. 이 방법을 사용하면 Anderson은 새로운 초신성 잔해를 발견하고 의심되는 초신성 잔해를 확인하며 잘못 식별된 잔해를 카탈로그에서 제거할 수 있습니다.

WVU 중력파 및 우주론 센터 회원이자 천문학 교수인 앤더슨은 “이번 연구는 시의적절하다”고 말했다. “MeerKAT의 최근 데이터를 통해 초신성 잔해에 대한 가장 민감한 검색이 가능해졌으며, 최근 연구에서는 확인이 필요한 수백 개의 초신성 잔해가 확인되었습니다. 우리는 이미 MeerKAT 망원경에서 몇 제곱도의 GPS 데이터에 대한 초기 검색을 시작했으며 그 결과는 믿을 수 없을 정도로 유망합니다.”

그는 자신의 방법론이 내부 은하계의 혼잡한 부분에서 초신성 잔해를 발견하는 데 매우 적합하여 아직 퍼지지 않거나 멀리 분산되지 않은 새로운 잔해를 찾을 확률을 높인다고 말했습니다. 이러한 "어리고 컴팩트한" 잔해는 초신성이 성간 물질과 방사선에 미치는 영향에 관심이 있는 연구자들에게 특히 귀중한 것입니다.

그러나 앤더슨은 새로 확인된 모든 잔해는 상세한 연구를 위한 기회라고 말했습니다. 예를 들어 초신성 폭발로 인해 튀어나온 물질을 3차원으로 재구성하거나 초신성 충격이 다른 물질에 미치는 영향에 대해 더 많이 배울 수 있는 기회입니다. 은하계에서.

그는 또한 이 프로젝트가 펄서와 관련된 초신성 잔해를 찾을 수 있는 기회라고 덧붙였습니다. 펄서는 별이 초신성에서 폭발한 후에도 남아 있는 초밀도의 회전 핵입니다. 펄서와 초신성 잔해는 둘 다 초신성 폭발에 의해 생성되지만, 서로 연관되어 발견되는 경우는 거의 없습니다.

펄서는 매우 정확한 "펄싱"을 통해 펄서에 대한 연구 덕분에 지난 6월 시공간에서 잔물결을 발견한 것으로 국제 헤드라인을 장식한 앤더슨의 WVU 동료를 포함하여 천문학자들에게 우주 시계 역할을 할 수 있기 때문에 중요합니다.

Anderson의 연구 그룹은 WVU 학부생들이 K-12 학생들에게 STEM 프리젠테이션을 제공하도록 교육하는 West Virginia Science Public Outreach Team과 협력하여 교실을 지역에서 일어나고 있는 최신 최첨단 과학의 일부로 만들 것입니다.

WV SPOT의 기존 프리젠테이션 중 초신성을 보여주는 것은 없기 때문에 전파 망원경의 일반적인 개요를 제공하는 새로운 모듈을 개발할 것이라고 Anderson은 말했습니다. 프레젠테이션에는 그린 뱅크 천문대의 망원경을 통해 실시간으로 획득할 수 있는 초신성 잔해 관측 내용이 포함되어 학생들에게 천문학에 대한 실제 실시간 경험을 제공합니다.