기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 204 - X 레이로 본 신의 손




 종종 눈으로는 사물의 진실을 보지 못할 때가 있습니다. 과학에 관련해서 말하면 마음의 눈으로 보라는 뜻이 아니라 가시광 파장에서 보이는 것이 전부가 아니라는 의미일 수도 있죠. 천문학자들은 가시광 이외에 여러 파장에서 관측을 진행해서 천체의 숨겨진 비밀을 밝혀내고 있습니다. 그중에서 X ray 영역의 관측을 위해 현재 나사는 두 개의 관측선을 우주로 내보냈습니다. 


 첫번째는 이미 오랜 시간 많은 관측을 해온 찬드라 X 선 관측 위성 (Chandra X-ray Observatory) 으로 주로 낮은 에너지 영역의 X 선 관측을 담당하며 두번째는 비교적 최근에 발사한 NuSTAR ( http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/95-x-nustar.html 참조) 로 강력한 X 선원을 관측하는 임무를 담당하고 있습니다. 


 이들은 두 우주 관측선은 서로 목적이 다르긴 하지만 높은 온도의 고에너지 입자가 발산하는 X 레이를 관측해 X 선 천문학 발전에 큰 기여를 하고 있습니다. 특히 NuSART 는 앞으로 고에너지 X 레이를 뿜어내는 블랙홀 (블랙홀 자체는 아무것도 뿜어내지 않지만 빨려 들어가는 물질이 마찰에 의해 가열되거나 혹은 제트의 존재에 의해서 X 선 관측이 가능해짐) 관측에 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있습니다. 


 최근 나사의 두 X 선 관측 위성 팀은 협력을 통해 죽은 별의 잔해에서 신의 손 (Hand of  God) 이라는 별명을 붙인 천체를 공개했습니다. 이 천체는 지구에서 17000 광년 정도 떨어진 죽은 별의 잔해로 본래 있던 별은 초신성 폭발을 일으킨후 주변에 막대한 가스를 뿌렸습니다. 그 가운데는 초당 7 회 회전하는 펄서, 즉 중성자별이 존재하는데 이 별의 강력한 자기장이 주변 가스와 반응하면서 독특한 모양을 형성하고 있습니다. 




(두 X 선 관측 위성의 이미지를 합친 신의 손 (hand of god). 파란색 부분은 NuSTAR 의 관측 결과이며 녹색과 붉은 색은 찬드라 X 선 위성의 관측 결과.  Can you see the shape of a hand in this new X-ray image? The hand might look like an X-ray from the doctor's office, but it is actually a cloud of material ejected from a star that exploded. NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, has imaged the structure in high-energy X-rays for the first time, shown in blue. Lower-energy X-ray light previously detected by NASA's Chandra X-ray Observatory is shown in green and red. Image credit: NASA/JPL-Caltech/McGill  )


 천문학자들은 이전에도 관측을 통해 손모양을 확인했지만 이것이 단순한 시각적 환영인지 아닌지 확실히 이해하지 못했습니다. 고에너지 X 선 관측 결과는 확실히 이 성운에 강력한 에너지가 작용한다는 단서를 제공하는 것 같습니다. 하지만 도대체 어떻게 남은 잔해와 펄서가 상호 작용해서 하필이면 손모양을 만들었는지는 아직도 이해하지 못한 수수께끼 입니다. NuSTAR 의 관측 데이터를 더 분석하므로써 천문학자들은 그 해답을 얻기 희망하고 있다고 하네요. 



 참고     





댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...