[정견망] 한 천문학자가 미 항공우주국의 챈들러 망원경으로 타이코(Tycho) 초신성(超新星)에 대한 증거를 관측했는데, 초신성이 폭발해 미립자가 가속(加速)할 때 인류가 만든 가속기의 가속 능력의 100배를 초과할 수 있다고 발표했다.
은하계에 있는 타이코 초신성은 지구로부터 1만 3천 광년의 거리에 있으며 덴마크 천문학자 타이코가 1572년 발견했다.
천문학자는 챈들러 망원경으로 폭발한 이 초신성의 흔적에 실 같이 가늘고 긴 모양의 구조가 있는 것을 관측했다. 이론적으로 이 구조는 초신성이 폭발할 때 나타난 충격파 미립자가 매우 불규칙적으로 움직이면서 많은 에너지를 지니고 떠돌아다니다 가로 세로로 서로 복잡하게 얽혀진 자기장을 뚫고 지나간 것으로 해석된다. 매번 뚫고 지나 갈 때마다 더욱 많은 에너지를 얻어 결국 큰 에너지를 얻은 것으로 분석된다. 그러한 고에너지를 가진 전자 입자가 자기장을 뚫고 지나갈 때 (대부분은 양성자, Proton) 그물망의 구멍에 남겨지거나 자기장 강도가 다른 “밀도의 벽”에 의해 분리된다.
연구진은 챈들러 망원경이 X선을 발견한 곳은 자기장이 주변보다 더 복잡하게 가로 세로로 얽혀 운동이 활발하거나 이론상 “밀도의 벽”으로 예상되는 구역일 것으로 보고 있다. 이 구역의 전자가 주변의 자력선(磁力線)의 영향을 받아 띠를 이뤄 떠돌아다니며 나선형 운동을 할 때 X선을 내보낸다. 그러나 이론상 규칙성을 설명할 방법은 없으며 단지 오래된 주기성(週期性) 있는 X선 줄무늬일 뿐이다.
연구진의 한 사람인 럿거스 대학(Rutgers) 물리천문학 교수 잭 휴즈(Jack Hughes)는 “한 줄로 질서 있게 늘어선 줄무늬를 발견하고는 매우 놀랍고 기뻤다” 며 “우리는 이런 혼란한 환경 중에서 이렇듯 질서 있는 구조가 나타날 것이라고는 생각지도 못했다. 이는 이론이란 당연히 불완전한 것이며, 우리가 명백히 알지 못하는 다른 것들이 여전히 존재한다는 것을 의미한다”고 말했다.
초신성의 흔적 중 X선 줄무늬간의 거리를 가장 높은 에너지를 갖는 양성자가 나선 운동을 하는 반지름이라고 가정할 때, 그 대응되는 양성자의 에너지는 부딪히는 양성자 에너지의 약 1백배 정도로 크고 강한 것이다. 이는 은하계 중에서 생기는 에너지 중 가장 높은 에너지를 갖는 우주광선에 상응되는 것이다.
참고자료: http://chandra.harvard.edu/press/11_releases/press_032411.html
해설: 초신성(超新星, supernova)이란 원래 광도보다 천만 배 이상의 빛을 내는 신성을 가리키낟.
발표시간 : 2011년 3월 29일
정견문장 : http://zhengjian.org/zj/articles/2011/3/29/73157.html