샤오루(蕭路)
【정견뉴스】
찬드라 망원경 속의 M51 은하, 동그라미 친 곳이 초고도 X선원이다. Credit: NASA/CXC/Caltech/M.Brightman et al.; Optical: NASA/STScI
초고도 X선원(Ultraluminous X-ray source, ULX)은 위력이 강대한 일종의 천체(天體)이다. 이것은 강력한 X선을 방출할 수 있어, 복사 강도가 일반 항성을 훨씬 뛰어넘는다. 1980년에 발견된 이래, 초고도 X선원은 줄곧 천문학의 뜨거운 화제였다.
통상적으로 초고도 X선원 중심에는 중간 질량 블랙홀이 하나 있을 가능성이 높다고 여겨진다. 블랙홀의 강력한 강착 작용을 통해 강력한 X선 복사를 만들어낼 수 있기 때문이다. 하지만 2018년 2월 26일자 《네이처》 잡지의 《자연 천문학》 자간(子刊)에서, 한 항목의 새로운 연구는 초고도 X선원이 중성자별일 가능성이 매우 높다고 보았다. 이것은 초고도 X선원을 더욱 수수께끼에 싸이게 만들었다.
이 연구는 비교적 인접한 M51 은하 속의 한 초고도 X선원을 관측했다. 찬드라 X선 천문대(Chandra X-ray Observatory)를 사용해, 천문학자들은 이 천체의 스펙트럼을 연구했고, 그것의 복사가 사이클로트론 공명 산란(迴旋共振散射)에서 비롯되었을 수 있음을 발견했다. 관측된 스펙트럼에 부합하려면, 이것은 양성자나 전자가 매우 강력한 자기장 속에서 회전하여 복사를 발생시킬 필요가 있다. 일반적으로 오직 중성자별만이 이처럼 강력한 자기장을 제공할 수 있다.
하지만 일반적인 중성자별은 블랙홀처럼 강력한 강착 능력이 없다. 비록 그것이 강한 자기장을 제공할 수 있지만, 초고도 X선원의 밝기에 도달하기는 어렵다. 그러므로 이 모형은 여전히 의문점이 쌓여 있다. 우주의 오묘함을 진정으로 인식하고자 한다면, 단지 어떤 한 가지 현상에서 출발하여 쇠뿔 속으로 들어갈 것이 아니라, 응당 더욱 전면적으로 문제를 바라보아야 할 것이다.