—우주 폭발이 기존 추정보다 훨씬 많아
막심해(莫心海)
【정견망】
NASA 고다드 우주비행센터가 2006년 8월 31일 발표한 보고서에 따르면, 과학자들은 NASA의 스위프트 위성과 지상 관측소를 이용하여 초신성 폭발의 전 과정을 최초로 관측했다. 관련 논문 4편이 2006년 8월 31일 ‘네이처’ 잡지에 게재되었다. 초신성 폭발은 매우 빈번하지만, 폭발 시간과 장소의 무작위성 때문에 천문학자들은 보통 며칠이 지나서야 관측되기 때문에 이전까지 천문학자들이 초신성 폭발의 완전한 과정을 관측한 적이 없었다.
거대별의 연료가 고갈되면, 중심 철심이 매우 짧은 시간 안에 붕괴하면서 엄청난 에너지를 발생시키고 초신성 폭발을 일으킨다. 이번 초신성 폭발은 지구에서 4억 7천만 광년 떨어진 양자리의 신성 생성 은하에서 발생했으며, 지금까지 관측된 초신성 폭발 중 두 번째로 가까운 거리에 있다. 초신성 폭발의 전조인 초기 고에너지 X선은 2006년 2월 18일 스위프트 위성의 검출기에 의해 관측되었다. 스위프트는 이 정보를 다른 관측소에 신속하게 전달했다. 이후 17일 동안 스위프트는 다른 우주 및 지상 관측소들과 협력하여 초신성을 자세히 관측했다. 이탈리아 밀라노의 관측팀은 스위프트 망원경을 사용하여 초신성 폭발 중 별의 붕괴 과정을 관측했다.
“이렇게 초기의 상세한 데이터를 받은 적은 없습니다.”라고 스위프트 프로젝트 리더인 넬 그리어는 말한다. “초신성 폭발은 일반적으로 가시광선 스펙트럼에서 관측되는데, 이때는 폭발이 이미 며칠 전에 발생하고 먼지가 흩어지기 시작하여 가시광선이 폭발 영역을 투과할 수 있게 된 시점입니다.”
처음 관측된 X선 빔은 GRB 060218로 명명되었다. GRB는 감마선 폭발(Gamma Ray Burst)의 약자이며, 060218은 발견한 연도다. 그러나 이번에 관측된 X선 폭발은 일반적인 감마선 폭발과는 달랐다. 일반적인 감마선 폭발은 보통 1초 미만 지속되었지만, 이번 X선 폭발은 거의 40분 동안 지속되었고 훨씬 약해서 감마선 폭발이 끝날 때 나타나는 희미한 X선과 유사했다. 천문학자들은 이제 이를 X선 섬광으로 간주하는 경향이 있다. 감마선이 소멸된 후, 별은 폭발하여 매우 밝은 초신성(SN 2006aj)을 형성했다. 과학자들은 이 초신성 폭발이 이전에 발견된 초신성과는 그 특성이 다르기 때문에 새로운 유형의 폭발이라고 생각한다.
국립전파천문대의 데일 포렐은 “이 표적은 우리가 오늘날 관측하기 시작한, 우리 근처 우주에 다양한 우주 폭발이 존재할 가능성을 시사합니다. 이러한 폭발은 우리가 이미 알고 있다고 생각했던 패턴을 따르지 않습니다.”라고 말했다.
이번에 발견된 X선 섬광은 먼 우주에서 관측된 감마선 폭발보다 100배 정도 낮은 에너지를 가지고 있다. 과학자들은 이 X선 폭발이 우리와 비교적 가까이 있었기 때문에 관측할 수 있었다고 생각한다. 만약 일반적인 감마선 폭발과 같은 거리에서 발생했다면 관측할 수 없었을 것이다. 이러한 발견은 과학자들에게 우주 폭발이 이전에 생각했던 것보다 더 자주 발생하고 있다는 확신을 주었다. 계산에 따르면 이러한 폭발의 빈도는 이전에 추정된 것보다 10배 이상 높아진다.
“이번 발견은 빅뱅 사건이 훨씬 더 많고 복잡했으며, 이러한 폭발을 일으킨 거대한 별의 핵 붕괴에 대한 우리의 이해가 이전에 생각했던 것보다 불완전하다는 것을 의미합니다.”
참고자료:
1.Caught in the Act, Scientists Watch Supernovae Explode, Swift News Letter
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/news/2006/06-72.html
2.Cosmic Blasts Much More Common, Astronomers Discover, Chandra Observatory News Release
3. Supernova Remnant Cassiopeia, Hubble News Release
4. Swift Satellite Detects Unusual Cosmic Explosion, Swift News Letter,
http://www.science.psu.edu/alert/Nousek2-2006.htm
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/39827