거대한 별이 최후를 맞이하는 초신성 폭발에서 중성미자가 폭발을 돕기도, 방해하기도 하는 이중적 역할을 한다는 연구 결과가 나왔다.
일본 와세다대 연구팀은 다각도 시뮬레이션 기법을 활용해 이 같은 사실을 규명하고, 연구 결과를 국제 학술지 '피지컬 리뷰 레터스'에 발표했다고 3일 밝혔다.
연구팀에 따르면 중성미자의 '빠른 맛 변환'(FFC) 현상이 초신성 폭발에 미치는 영향은 별의 초기 질량에 따라 달라졌다. 질량이 작은 별에서는 폭발을 촉진했지만, 질량이 큰 별에서는 오히려 폭발을 억제하는 상반된 결과가 나타났다.
이러한 차이는 별의 잔해가 중심으로 떨어지는 '질량 강착률'과 관련이 깊다. 질량 강착률이 높은 고질량 별의 경우, FFC 현상이 중성미자 가열에 부정적인 영향을 미쳐 폭발을 방해하는 것으로 분석됐다.
반면 질량 강착률이 낮은 저질량 별에서는 FFC가 중성미자 가열 효율을 높여 폭발 에너지를 증폭시키는 역할을 했다.
이번 연구는 기존의 불완전한 분석법으로는 파악하기 어려웠던 중성미자의 복잡한 역할을 다각도 시뮬레이션을 통해 직접 확인했다는 데 의의가 있다.
연구를 이끈 아카호 류이치로 와세다대 조교수는 "이번 결과는 기존 연구의 한계를 보여준다"며 "거대 항성의 생애 주기를 이해하는 데 중요한 단서가 될 것"이라고 설명했다.