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2017년 4월 8일 토요일

우주 이야기 641 - 미스터리 우주 폭발



(Animation of CDF-S Transient.
Credits: X-ray: NASA/CXC/Pontifical Catholic University/F. Bauer et al.)



(Still Image of CDF-S Transient.
Credits: X-ray: NASA/CXC/Pontifical Catholic University/F. Bauer et al.)


 우주는 과학자들도 알기 어려운 미스터리로 가득차있습니다. 물론 그렇기 때문에 수많은 과학자들이 연구할 주제가 있는 것이죠. 역설적으로 모르는 게 없다면 연구를 할 이유도 없습니다. 최근 발견된 미스터리 X선 폭발 역시 그런 사례에 속합니다. 


 찬드라 X선 위성은 X선 영역에서 우주를 관측하고 있는데, 특히 다른 천체나 가스가 없어 먼 천체의 관측이 용이한 장소가 있습니다. Chandra Deep Field-South (CDF-S)가 그 중 하나로 여기서 갑자기 은하의 밝기가 몇 분 동안 X선 영역에서 1000배 이상 밝게 빛난 것이 확인되었습니다. 


 과학자들은 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경의 관측 데이터를 통해서 이 은하가 지구에서 107억 광년 떨어진 초기 은하라는 사실을 밝혀냈지만, 그 정체가 무엇인지에 대해서는 아직 확신을 가지지 못하고 있습니다. 


 이를 연구한 프란츠 바우어 (Franz Bauer of the Pontifical Catholic University of Chile in Santiago, Chil)를 비롯한 국제 천문학자팀은 이 독특한 현상을 연구했습니다. 이들에 의하면 가장 가능성 높은 가설 3가지 가운데 두 개는 감마선 버스트 (GRB, gamma-ray burst)와 연관이 있습니다. 


 감마선 버스트 참고 : http://blog.naver.com/jjy0501/220762693449


 감마선 버스트는 거대한 별의 붕괴나 중성자별 혹은 블랙홀끼리의 충돌로 인해서 강력한 에너지가 짧은 시간 방출되는 현상입니다. 그 제트가 우리쪽을 향하게 되면 은하 전체보다 밝은 빛으로 보입니다. 하지만 이 경우에는 은하 자체보다 1000배나 밝을 뿐 아니라 감마선이 아니라 X선 영역에서 밝은 이유를 설명해야 합니다. 가능성 있는 설명은 방출되는 제트가 정확히 지구 방향을 향하지 않은 경우 등입니다. 또 다른 가능성 있는 가설은 블랙홀이 백색왜성을 집어 삼킨 경우입니다. 


 어느 것이 진실인지는 좀 더 연구가 필요한 부분이지만, 초기 은하에서 발생하는 격렬한 에너지 활동은 천문학자들에게 즐거운 미스터리를 던져준 셈입니다. 


 초기 은하는 별은 별로 없고 가스가 많기 때문에 지금과는 달리 매우 거대한 별이 쉽게 형성되어 초신성 폭발을 일으키고 블랙홀을 남겼을 것입니다. 우리는 과거 우주의 격렬했던 역사를 먼 은하를 관측해서 알아낼 수 있습니다. 망원경이 과거를 보는 타임머신이 되는 셈이죠. 앞으로 차세대 망원경이 활약을 하면 이 시기에 있었던 일에 대해서 더 자세히 알 수 있을 것입니다. 


 참고 





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