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우리에게 도달하는 빛의 일부는 은하계 너머에서 왔다?



(Infographic explaining the fact that 10 trillionths of a suntan comes from beyond our galaxy. Credit: ICRAR/Dan Hutton)


 우리가 일광욕을 하거나 야외에 있을 때 오는 광자 (photon)의 대부분은 당연히 태양에서 오는 것입니다. 사실 우주에는 먼 심우주에서 온 고에너지 입자가 지구로 유입되지만, 대부분 지구 자기장과 대기에서 걸러지게 됩니다. 덕분에 우리가 더 안전할 수 있는 것이죠. 하지만 우리가 쐬는 빛 가운데 일부는 여전히 저 멀리 은하에서 나온 것이기도 합니다. 그런데 과연 정확히 얼마 정도가 그런 빛일까요? 


 국제 전파천문학 연구센터 International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) 의 사이먼 드라이버 교수(Professor Simon Driver)가 이끄는 연구팀이 이 질문에 대한 답을 제시했습니다. 이들에 천체물리학 저널에 발표한 내용에 따르면 우리가 선탠을 하면 사실 그 빛 가운데 10조 분의 1은 우리 은하 밖에서 유래한 것이라고 합니다. 


 우리가 일광욕을 하고 있으면 우리는 초당 10^36 개의 광자와 충돌하게 된다고 합니다. 그 가운데 극히 일부는 우리 태양계에서 반사된 것들도 존재합니다. 그보다 더 극소량은 더 먼 우주에서 유래하는데, 50억개는 다른 은하에서 나머지 50억 개는 은하 중심 블랙홀에서 유래한다고 합니다. 이점은 흥미로운 데 우리가 일광욕을 할 때 사실 블랙홀의 제트에서 뿜어져나온 빛도 일부 쐬고 있기 때문입니다. 


 흥미로은 것은 우리가 쬐는 빛 가운데 일부는 우주 배경 복사라는 것입니다. 즉 빅뱅의 흔적이 계속해서 우리에게 쏟아지고 있습니다. 그 양은 초당 1조개의 광자에 해당합니다. (위의 인포그래픽 참조) 


 이렇게 들어오는 빛의 파장은 마이크로미터에서 밀리미터 수준으로 일부는 인체에 해로운 파장도 있으나 워낙 양이 적어서 우려를 할 필요는 없다는 설명입니다. 우리가 받는 광자의 대부분은 물론 태양에서 유래한 것으로 일부 자외선은 해로울 수 있으니 조심해야 합니다. 


 이번 연구 데이터는 나사의 WISE, 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경, 그리고 지상의 전파 망원경 데이터 등을 조합해 얻어졌습니다. 지표에 내려오는 빛의 극히 일부는 저 멀리 우주에서 유래한 것인게 당연하지만 (별 빛을 생각해 보면 쉽게 이해가 가능합니다) 블랙홀에서 나오는 빛이 이렇게 비중이 높다는 것은 꽤 흥미로운 결과가 아닐 수 없습니다. 


 사실 우리는 저 멀리 은하에서 나오는 별빛만큼이나 블랙홀에서 나오는 빛도 받고 있는 것입니다. 물론 동시에 빅뱅의 잔광 역시 우리몸에 계속해서 부딪히고 있습니다. 비록 우리는 따사로운 태양빛만 느끼지만, 우주에는 생각보다 다양한 빛이 있는 것입니다. 


 참고 


 'Measurements of Extragalactic Background Light from the FAR-UV to the FAR-IR from Deep Ground and Space based galaxy counts,' published in in the Astrophysical Journal on August 12th, 2016. 

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