식어가는 중성자별 (Cooling Neutron Star)

Image Credit: X-ray: NASA/CXC/UNAM/Ioffe/D.Page, P. Shternin et al; Optical: NASA/STScI;
Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

중심 근처에 밝은 광원은 무거운 별의 핵이 붕괴하고 남은 아주 밀도가 높은 중성자별이다. 이 곳을 에워싸고 있는 카시오페이아 A 초신성 잔해는 대략 11,000 광년 거리에 떨어져있다. 무거운 별이 죽으면서 나왔던 카시오페이아 A 초신성에서 날아온 빛은 약 350년 전에 처음으로 지구에 도달했다. 엑스선/가시광을 합성한 이 사진 속에 담긴 팽창해가는 잔해 구름은 약 15광년 너비로 펼쳐져있다. 여전히 엑스선을 방출할 만큼 뜨거운 카시오페이아 A의 중성자별은 점차 식어가고 있다. 사실 궤도를 돌고 있는 찬드라 엑스선 우주 망원경의 수 년간의 관측을 통해 이 중성자별이 아주 빠르게 식어간다는 것 — 중성자별의 핵의 거대한 일부가 마찰이 없는 중성자 초유체를 만들 만큼 빠르게 식어간다는 것을 알아냈다. 찬드라의 결과는 이 별 속 중성자 물질의 특이한 상태를 처음으로 확인한 증거가 되었다.

Explanation: The bright source near the center is a neutron star, the incredibly dense, collapsed remains of a massive stellar core. Surrounding it is supernova remnant Cassiopeia A (Cas A), a comfortable 11,000 light-years away. Light from the Cas A supernova, the death explosion of a massive star, first reached Earth about 350 years ago. The expanding debris cloud spans about 15 light-years in this composite X-ray/optical image. Still hot enough to emit X-rays, Cas A’s neutron star is cooling. In fact, years of observations with the orbiting Chandra X-ray Observatory find that the neutron star is cooling rapidly — so rapidly that researchers suspect a large part of the neutron star‘s core is forming a frictionless neutron superfluid. The Chandra results represent the first observational evidence for this bizarre state of neutron matter.