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X-ray 플래시와 함께 빠른 전파 폭발의 출처는 강한 자기장을 가진 중성자별.
2020년 4월 28일 오후4시 34분에 망원경 시각은 두 개의 피크를 띤 전파 폭발을 포착.
동시에 미국에 있는 3대의 무선 망원경도 몇 밀리 초 동안 지속되는 무선 신호를 기록.
소프트 감마 리피터(Soft-Gamma-Repeater) 라고도 알려진 이러한 자기력이, 빠른 고속 전파 폭발의 원인 추정.

우리 은하계에서 첫 우주 전파 폭발 발견
X-ray 플래시와 함께 빠른 전파 폭발은 Magnetar가 주인공이다.

천문학자들이 처음으로 우리 은하에서 빠른 전파 폭발(radio burst)을 포착했다.
동시에 X-선 섬광이 생성됐다. 이를 통해 초단파이지만 강력한 전파 섬광의 출처를 처음으로 확인할 수 있었다. 강한 자기장을 가진 중성자별 자력에서 나온 것이다.

이러한 물체는 이전에 빠른 전파 폭발을 일으키는 원인으로 여겨졌으며 최근에 추측이 확인된 것이다.

▲ 캐나다 라디오 망원경 CHIME은 2020년 4월 28일, 전파 폭발 섬광을 포착했다. © Andre Renard, Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics/ University of Toronto

몇 밀리 초 동안 지속되지만 이 기간 하루종일 우리 태양만큼 많은 에너지를 방출한다.
FRB(Fast Radio Burst)는 우주에서 가장 당혹스러운 현상 중 하나다.
지금까지 이러한 초단파 전파 섬광의 원인은 확실하지 않았다.
자화가 강한 환경을 가진 은하계에서 비롯되었다는 증거가 있다.

이러한 전파 폭발중 일부는 연속으로 발생하는 반면 다른 것들은 고유한 사건이 돼 그 이유를 설명할 수 없었다.

우리가 속한 은하계의 첫 전파 폭발

최근 천문학자들이 그들의 통찰력에 맞는 특이한 전파 폭발을 발견했다.
토론토 대학의 폴 스콜츠(Paul Scholz)와 캐나다의 CHIME 전파망원경 팀은 Astronomers Telegram에 최초로 이 신호를 보고했다.
2020년 4월 28일 오후4시 34분에 망원경 시각은 두 개의 피크를 띤 전파 폭발을 포착했다. 동시에 미국에 있는 3대의 무선 망원경도 몇 밀리 초 동안 지속되는 무선 신호를 기록했다.

특이한 점은 이 빠른 전파 폭발은 다른 은하에서 비롯된 것이 아니라, 우리의 은하수에서 유래한 것으로 보인다.

계산에 따르면, 이러한 초단파 펄스의 출처는 우리로부터 약 3만 광년 떨어져 있다. 이것이 확인되면, 우리 자신의 은하에서 나온 최초의 빠른 전파 폭발일 것이다. 

▲ 2020년 4월 28일 CHIME 망원경으로 감지한 전파폭발(radio burst) 스펙트럼 © Scholz et al / CHIME FRB Collaboration

동일한 출처에서 X-레이가 깜박임

Scholz와 그의 팀은 이 전파 폭발의 시간과 위치를 발표한 후 다른 천문학자들도 이 출처의 X선 및 감마선 신호를 보고했다.
예를 들어, 중국의 X-ray 망원경 Insight-HXMT는 이 좌표에서 정확히 동시에 두 개의 X-ray 신호를 감지했다. Insight HXMT 팀은 “이 밝고 강력한 플래시는 4월 28일 Fast Radioburst의 첫 번째 확인된 X-ray 대응품”이라고 결론 내렸다.

X 선과 감마선은 우주에서 이미 알려진 물체인 Magnetar SGR 1935+2154에서 나온다.
매우 강한 자기장을 가지고 빠르게 회전하는 중성자별이다. 때때로 강력한 방사선 파열을 야기하며, 이를 통해 자력은 반복적인 펄스 X- 선과 감마선을 방출한다.
SGR 1935+2154가 현재 4월 28일에 활성화되었다는 사실은 NASA의 스위프트 망원경이 전날 캡처한 일련의 감마선으로도 확인된다.

▲ Insight-HXMT X-선 망원경으로 기록된 X-선 펄스 © Zhang et al. Et al / Insight-HXMT

FRB를 만드는 것은 강력한 자력장을 갖고 있는 중성자별(Magnetare)?

천문학자들에 따르면, 이 모든 것은 4월 28일 고속 전파 폭발이 활성화된 자석에서 비롯된 것임을 시사한다. Scholz와 그의 동료들은 “이것이 확인되면 SGR 1935+2154의 전파폭발에 대한 첫 번째 증거일 것”이라고 말했다.

소프트 감마 리피터(Soft-Gamma-Repeater) 라고도 알려진 이러한 자기력이, 빠른 고속 전파 폭발의 원인이 될 수 있다는 첫 번째 증거일 수 있다.

이 고도로 자화된 중성자별은 오랫동안 초단파 전파 폭발을 거론한 사람들에게 인기 있는 후보였다.

천문학자들이 이미 2019년 은하수 센터에서 이러한 자기장으로부터 무선 펄스를 수신했다. 약한 것이었지만 다른 특징은 빠른 무선 버스트와 놀라울 정도로 비슷했다.
SGR 1935+2154에 대한 현재의 발견은 이제 적어도 일부 우주 전파 폭발이 자기의 극단적 인 변형을 기반으로 할 수 있다는 의혹을 입증한다.

(Astronomers Telegram 13681, 13687, 13688)
출처: Astronomers Telegram 

[더사이언스플러스=문광주]

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