우주에서 감지되고 있는 정체불명의 신호 그리고 새로운 비밀

 

과학자들의 머리를 아프게 하고 있는 우주의 또 다른 미스터리가 있습니다.

 

이 미스터리는, 우주의 이곳저곳에서 감지되고 있는 강렬하지만 매우 짧은 정체불명의 신호입니다.

 

2007년에 처음 감지된 이 신호는 너무나 강력해서 과학자들 조차 믿기 어려울 정도였죠.

 

이 신호가 뿜어내는 에너지의 양은 무려 태양이 80년 동안 만들어낼 수 있는 에너지와 동일한 수준이었습니다.

 

과학자들은 이 신호의 원인을 중성자 별, 특히 마그네타에 의해 발생되고 있을 것으로 추정해오고 있었는데요.

 

그런데 이 보다 더 중요한 사실이 이번에 새롭게 밝혀지게 되었습니다.

 

어쩌면 FRB는 그동안 우리가 생각했던 것 보다 더 커다란 비밀을 가지고 있을지도 모르겠습니다.

 

 

 

 

FRB는 매우 강력하지만 너무 짧아서 감지하기가 아주 까롭습니다.

 

2007년 부터 2017년 까지, 약 10년간 감지된 FRB의 숫자가 고작 140개 정도에 불과할 정도죠.

 

사실 이를 감지할 수 있는 강력한 망원경이 아직 부족하기 때문일 수도 있을 겁니다.

 

CHIME

 

그러던 중 2017년 경에 CHIME(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment)이라는 새로운 전파 망원경이 가동되었는데요.

 

이 망원경의 등장으로 FRB의 감지가 비약적으로 증가하게 되었습니다.

 

2018년과 2019년에 이루어진 첫 번째 조사에서만 무려 535개의 FRB가 새롭게 발견되었죠.

 

기존에 10년 동안 감지되었던 FRB 신호의 약 4배에 달하는 신호가 첫 번째 조사에서 감지가 되었던 겁니다.

 

과학자들은 CHIME과 같은 망원경이 더 확충된다면, 하루에 약 800개 이상의 FRB를 감지할 수 있을 것이라고 추정하고 있는데요.

 

어쩌면 FRB은 우리가 생각했던 것 보다 우주에서 아주 흔하게 일어나고 있는 현상일 가능성이 있습니다.

 

또한 이번에 새롭게 공개된 FRB의 데이터는 크게 반복형과 비 반복형으로 분류할 수 있었습니다.

 

535개의 FRB중에서 18개의 FRB는 반복적으로 발생되었고, 그외 나머지는 1밀리초라는 아주 짧은 시간 동안만 발생하고 바로 사라져 버렸죠.

 

그래서 과학자들은 반복성 FRB와 단발성 FRB가 서로 다른 천체학적 과정이나 사건에서 비롯되었을 가능성이 있을 것으로 추정하고 있습니다.

 

예를 들어, 반복성이 있는 FRB는 중성자 별로 이루어진 쌍성계의 극단적인 궤도 운동에 의해 발생될 수 있고, 단발성 FRB는 고립된 시스템에 존재하고 있는 어떠한 극단적인 천체에 의해 발생될 수 있다는 겁니다.

 

이전까지는 모든 FRB가 중성자별 특히 마그네타와 어떻게든 관련이 되어 있을 것으로 추정되어 왔었습니다.

 

2021년에 감지된 FRV신호 발생 위치

 

또한, CHIME에 의해 감지된 FRB 데이터를 분석하는 과정에서 아주 중요한 사실이 새롭게 밝혀지게 되었는데요.

 

대량의 FRB 신호들의 발생 위치를 추적하는 과정에서 그동안 전혀 몰랐던 공통점이 발견된 겁니다.

 

FRB의 발생 지점들이 우주망(Cosmic Web)으로 알려져 있는 우주를 구성하고 있는 거대한 구조와 상당히 일치하고 있었던 겁니다.

 

우주망은 우주 전역에 거미줄처럼 펼쳐져 있는 거대한 구조를 말하는데, 주로 암흑 물질로 이루어져 있는 필라멘트라고 하는 실같은 가닥으로 이루어져 있죠.

 

우주 전역에서 발생되고 있는 FRB는 이런한 우주망이라는 구조를 따라 발생하고 있는 것처럼 보였습니다.

 

사실 오래전부터 FRB가 우주의 거대한 구조를 따르는 경향이 있다는 연구 결과가 발표된 적이 있긴 있었습니다.

 

하지만 당시에는 FRB에 대한 데이터가 많지 않아서 별다른 관심을 받지 못했었는데요.

 

그런데 이번에 대량의 FRB 데이터가 분석이 되면서, FRB와 우주 구조의 상관 관계가 드디어 밝혀지게 된 겁니다.

 

즉, 이번의 발견은 FRB를 이용한 또 다른 우주의 새로운 시대를 열었다고 해도 과언이 아니라고 할 수 있습니다.

 

 

그럼에도 여전히 과학자들은 우주의 무엇이 이렇게 강렬한 신호를 발생시키는지는 정확히 알 수 없습니다.

 

하지만 적어도 우리는 FRB가 우주의 구조를 따라 발생되는 경향이 있다는 사실을 새롭게 알게 되었습니다.

 

앞으로 더 많은 FRB를 감지할 수 있게 된다면, FRB는 우주의 지도를 만들 수 있는 최고의 도구로 거듭날 수 있게 될 겁니다.

 

또한 이를 통해 FRB의 정체에 조금 더 다가갈 수 있을 뿐만 아니라, 궁극적으로 우주를 탐사를 데에도 아주 큰 도움이 될 수 있을 겁니다.

 

저도 FRB를 여러차례 다뤄왔지만, FRB가 우주의 구조와 관련되어 있을 줄은 정말 상상도 하지 못했습니다.

 

 

참고 : 제 238회 미국천문학협회(American Astronomical Society) 

 

 

 

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