우주에서 주기적으로 발생하는 정체불명 신호의 발원지가 처음으로 확인됐다.
호주 시드니대 연구팀이 이끄는 국제 공동 연구진은 백색왜성이 동반성의 물질을 빨아들이며 1.4시간마다 전파와 엑스선을 방출하는 쌍성계를 발견했다고 국제학술지 '네이처 천문학'에 1일(현지시간) 밝혔다.
이 발견은 수년간 천문학계의 수수께끼였던 '긴 주기 전파 신호'(long-period radio transient)의 발생 원인을 설명하는 첫 실증적 증거다.
연구진이 'ASKAP J1745-5051'로 명명한 이 쌍성계는 태양 정도의 질량을 가진 백색왜성과 질량이 태양의 10분의 1 수준인 적색왜성으로 이뤄져 있다. 두 별은 매우 가까운 거리에서 약 1시간 남짓한 주기로 서로를 공전한다.
백색왜성의 강한 중력이 동반성인 적색왜성의 물질을 빨아들이는 과정에서 강력한 전파와 엑스선이 주기적으로 방출되는 것이 확인됐다.
연구를 이끈 시드니대 박사과정생 코비 로즈는 "이 신호의 기원이 동반성의 물질을 흡수하는 백색왜성, 즉 '격변 변광성'임을 처음으로 명확히 규명했다"고 말했다.
특히 전파와 엑스선 신호가 발생하는 시점이 미세하게 다른 점으로 미뤄, 두 신호가 쌍성계 내 서로 다른 영역에서 생성되는 것으로 분석됐다. 전파는 두 별의 자기장이 상호작용하는 곳에서, 엑스선은 백색왜성으로 물질이 빨려 들어가며 가열되는 곳에서 발생하는 것으로 추정된다.
과거 천문학자들은 긴 주기 전파 신호의 정체를 느리게 회전하는 중성자별인 '펄서'로 추정했으나, 이번 발견으로 백색왜성 쌍성계가 유력한 원인으로 떠올랐다.
로즈는 "이 시스템은 다른 긴 주기 전파 신호들의 정체를 밝히는 데 '로제타석'처럼 해독의 열쇠가 될 수 있다"고 설명했다.
또한 연구진은 이 쌍성계가 지구의 실험실에서는 구현 불가능한 극한의 환경을 제공해, 강력한 자기장과 중력 아래서 물질이 어떻게 작용하는지 연구할 수 있는 '자연 실험실' 역할을 한다고 덧붙였다.