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수십억 광년 밖서 심장박동처럼 반복된 빠른 전파폭발 확인

밀리초만에 사라지지 않고 3초간 0.2초 간격으로 이어져

수십억 광년 밖서 심장박동처럼 반복된 빠른 전파폭발 확인
밀리초만에 사라지지 않고 3초간 0.2초 간격으로 이어져



(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 수십억광년 밖 먼 은하에서 강한 전파가 심장박동처럼 주기적인 패턴을 갖고 폭발한 현상이 포착돼 학계에 보고됐다.
우주 공간의 알 수 없는 천체에서 짧지만 순간적으로 강한 분출을 일으키는 전파를 지칭하는 '빠른 전파 폭발'(FRB)로 분류된 이 신호는 밀리초(1천분의1초)만에 사라지는 일반적인 FRB와 달리 최대 3초나 지속했다.
또 0.2초 간격으로 심장박동처럼 반복되는 분명한 주기성도 보였다.
미국 매사추세츠공과대학(MIT)에 따르면 국제 연구팀은 지난 2019년 12월에 포착된 이 신호에 'FRB 20191221A' 라는 명칭을 부여했으며, 지금까지 확인된 FRB 중 가장 오래 이어지고 가장 명확한 주기성을 보이는 것으로 제시했다.
전파원은 수십억 광년 떨어진 먼 은하로 추정되지만 어떤 천체에서 나온 것인지는 여전히 미스터리로 남아있다.
연구팀은 고속으로 회전하며 등대처럼 전자기파 빔을 내뿜는 중성자별의 일종인 '마그네타'나 전파 '펄사'일 것으로 추정만 하고 있다.
중성자별은 중성자만으로 된 초고밀도 천체로, 태양 질량의 10배 이상 되는 거대한 별이 초신성으로 폭발한 뒤 남은 심(core)이 중력붕괴로 축퇴되어 원자 내부의 원자핵과 전자가 합쳐져 중성자로 변하면서 만들어진다.
MIT '카블리 천체물리학 우주연구소'의 박사후 연구원 다니엘레 미칠리는 "우주에는 정확하게 주기적 신호를 낼 수 있는 것이 많지 않다"면서 "우리 은하 내에서 알고있는 사례는 등대처럼 회전하며 빔을 발산하는 전파 펄사와 마그네타밖에 없으며, 이 신호도 펄사나 마그네타에서 나온 것으로 생각하고 있다"고 했다.
FRB는 2007년에 처음 포착된 이후 수백건이 밝혀졌지만 대부분 수 밀리초만에 사라지고 1회성에 그쳤다. 주기성을 가진 FRB는 2000년 2월에야 처음 확인된 것으로 발표됐다. 'FRB 180916.J0158+65'로 명명된 이 신호는 약 5억 광년 밖에서 나흘간의 무작위 전파 폭발을 일으키다 12일간 침묵하고 다시 전파폭발
주기성을 보이는 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 FRB 발견을 주도하고 있는 캐나다의 대형 전파망원경 '차임'(CHIME)을 통해 이 신호를 처음 포착했다.
전파 폭발이 3초간 이어졌을 뿐만 아니라 정확히 0.2초 간격으로 반복됐다. 이는 수 밀리초만에 사라지는 다른 FRB보다 약 1천배나 더 지속한 것이다.
연구팀은 이 신호가 우리 은하 내 마그네타나 전파 펄사가 빠르게 회전하며 발산하는 전파 빔과 유사하지만 100만배는 더 밝은 것으로 분석했다.



연구팀은 이 전파원에서 추가로 전파폭발 신호를 포착할 수 있기를 바라고 있다. 만약 또 포착한다면 전파원이 지구에서 멀어지는 동안의 전파폭발 변화를 통해 우주 팽창의 속도를 측정하는 천체물리학 시계로 활용할 수 있을 것이라고 했다.
이번 연구는 MIT와 캐나다 맥길대학 과학자들이 참여한 'CHIME/FRB 협력단'이 진행했으며, 연구 결과는 과학 저널 '네이처'(Nature)에 발표됐다.
eomns@yna.co.kr
(끝)


<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>
엄남석

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