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- 지금까지 가장 강력한 감마선 폭발 지구 강타. 20억 광년 떨어진 곳, 18테라볼트 에너지
- 무거운 별의 붕괴나 중성자별 충돌을 통한 블랙홀의 탄생으로 추측

지구에 감마선 폭발 기록
우주의 거대 폭발이 지금까지 감지된 가장 높은 에너지의 감마선 펄스 생성했다.

극한 에너지:
불과 일주일 전, 지금까지 감지된 것 중 가장 강력한 감마선 폭발이 지구를 강타했다. NASA 보고서에 따르면 18테라전자볼트의 엄청난 에너지를 가졌다. 우주 감마선과 X선의 근원은 약 20억 광년 떨어진 곳에서 분출됐다. 그러나 이것을 촉발시킨 원인은 아직 명확하지 않다. 무거운 별의 붕괴나 중성자별 충돌을 통한 블랙홀의 탄생을 생각할 수 있다. 

▲ 이 산란된 빛의 고리는 매우 강력한 감마선 폭발 GRB 221009A의 잔광에 의해 생성됐다. 이것은 X선 범위에서 Swift 우주 망원경으로 촬영되었다.

감마선 폭발은 우주에서 가장 밝고 에너지가 넘치는 폭발이 다. 몇 초 만에 태양이 일생 동안 방출하는 양만큼 많은 방사선을 방출할 수 있다. 그들 중 일부는 육안으로도 하늘에서 볼 수 있었다. 이러한 폭발의 원인은 중성자별 충돌이나 매우 무거운 별의 중심 붕괴 초신성이다. 그러나 아직 원인이 밝혀지지 않은 감마선 폭발도 있다.

지금까지 감지된 가장 강력한 발병

최근에 천문학자들은 지금까지 가장 강력한 감마선 폭발을 감지했다. 고에너지 복사 펄스는 2022년 10월 9일 태양계를 통과해 지구를 강타했다. NASA의 페르미(Fermi)와 스위프트(Swift) 우주 망원경을 비롯한 여러 감마선 관측소에서 엄청난 양의 방사선 폭발을 감지했다. 중국의 LHAASO(Large High Altitude Air Shower Observatory)는 최대 18테라전자볼트의 에너지로 5천 개 이상의 광자를 기록했다.

이것은 GRB 221009A로 명명된 이 감마선 펄스를 지구상에서 지금까지 감지된 것 중 가장 에너지가 넘치게 만들었다. 지금까지 관찰된 감마선 폭발 중 몇 개만이 1테라전자볼트 이상의 에너지에 도달했으며, 지금까지 10개 이상의 에너지에 도달한 것은 없다. 노스웨스턴 대학의 질리안 라스티네자드(Jillian Rastinejad)는 "우리는 이 폭발을 BOAT(Brightest Of All Time)의 줄임말로 부르기도 한다. 왜냐하면 망원경이 1990년대 이후로 탐지한 수천 개의 감마선 폭발 중에서 분명히 눈에 띄기 때문이다"고 설명했다.

▲ 감마선 폭발은 우주에서 가장 에너지가 넘치는 사건 중 하나다. © NASA/Swift/Cruz de Wilde

특히 길고 가까운

천문학자들은 그 사건 자체를 한편으로는 엄청난 강도이거나, 다른 한편으로는 상대적으로 작은 거리가 원인으로 보고 있다. 이 감마선을 생성한 거대한 폭발은 칠레의 남극 제미니 망원경으로 그 잔광을 관찰한 것과 같이 불과 24억 광년 떨어진 곳에서 발생했기 때문이다. 이것은 대부분의 긴 감마선 버스트보다 훨씬 가깝다.

천문학자들에 따르면, 이것은 또한 감마선 펄스가 비정상적으로 오랫동안 지속된 이유를 설명할 수 있다. 스펙트럼은 여전히 ​​​​지속됩니다. 메릴랜드 대학의 Brendan O'Connor는 "GRB 221009A는 매우 길고 밝을 뿐만 아니라 잔광도 모든 파장에서 기록을 능가한다"고 말했다.

블랙홀의 탄생

이 기록 경신의 원인은 여전히 ​​​​불분명하다. 천문학자들에 따르면, 특히 강력한 초신성에서 거대한 별이 붕괴될 때 고에너지 복사가 생성되었을 가능성이 매우 높다. 생성된 블랙홀은 입자가 거의 빛의 속도로 가속되는 광선 제트를 생성하고 차례로 고에너지 방사선을 방출했다.

▲ 감마선 폭발 GRB 221009A가 발생한 지 5일 후, 제미니 남방(south)망원경의 이미지에서 적외선 잔광이 선명하게 보였다. © NASA/Swift/Cruz de Wilde

"이 감마선 폭발은 매우 밝고 가깝기 때문에 블랙홀 형성에서 암흑 물질 모델 테스트에 이르기까지 이러한 폭발에 대한 근본적인 질문 중 일부를 연구할 수 있는 100년에 한 번뿐인 기회다"고 오코너는 말했다. Fermi LAT 공동 작업의 로베르타 필레라(Roberta Pillera)도 이를 유사하게 보고 있다. "이 폭발은 일반적인 감마선 폭발보다 훨씬 더 가깝게 발생했기 때문에 데이터에서 너무 희미해 보이지 않는 세부 정보를 많이 볼 수 있다.“

지구에 위험은 없어

엄청난 강도에도 불구하고 감마선 폭발은 지구나 인류에 위협이 되지 않았지만, NASA 보고에 따르면 지구의 전리층에 고에너지 난기류가 강하게 유입되면서 장파 무선 통신이 중단됐다.
출처: NASA, NOIRlab

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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