이것은 최근 천문학계를 괴롭힌 퍼즐 중 하나였다.
‘빠른 전파 폭발’(FRB·Fast Radio Bursts)이라는 이름에서 알 수 있듯이 우주에서 오는 짧지만 강한 전파를 의미한다. 인간의 눈에는 보이지 않는 플래시 현상으로, 순간적인 현상이지만 1,000분의 1초간 방출되는 에너지양은 태양에서 약 1만년 동안 방출되는 에너지에 맞먹는다.
FRB는 괴이하게도 어떤 특정한 인공적 패턴을 갖고 있는 것으로 나타났다. 과학자들은 분산 측정(dispersion measure)을 이용해 높은 주파수와 낮은 주파수 사이의 차이를 측정했다. 낮은 주파수는 우주 먼지 사이를 보다 천천히 통과하는 경향이 있어서 높은 주파수보다 지구에 도달하는 시간이 더 오래 걸린다. 놀랍게도 연구팀은 모든 펄스의 분산 측정치가 숫자 187.5의 배수라는 사실을 발견했다. 우주 먼지의 불규칙한 분포를 생각하면, 당연히 초신성에서 나온 분산 측정치는 제각각이어야만 하는데 인공적 패턴이 나온 것이다.
하지만 과학자들은 현재까지는 우주에 지능이 있는 외계인이 없다는 결론을 얻었다. 최근 과학저널인 네이처에 발표된 논문에서 천문학자들은 폭발의 원인을 다른 은하에서 찾았다고 밝혔다.
코넬대의 천문학자인 섀미 채터지 박사는 “우리를 FRB를 장난 삼아 우주선끼리 전쟁이나 데스스타(스타워즈에 나오는 제국군 기지)의 폭발이라고 말했지만, 우리는 지금 일반적인 물리학 법칙으로 설명할 수 있다”고 말했다.
2007년 호주에 위치한 파크스 전파 망원경에서 FRB가 처음 관측됐다. 이후 18번의 점멸현상이 발견됐다. 처음 발견된 날인 2012년 11월 2일을 따서 121102로 이름 붙인 FRB는 우주의 비밀에 열광하는 마니아를 실망시키지 않았다.
전파 망원경은 각도 분해능이 떨어지기 때문에 정확히 어떤 별에서 나오는지, 그리고 얼마나 멀리 떨어진 은하에서 오는지 알 수 없었다. 채터지 박사와 그의 동료들은 ”뉴 멕시코에 위치한 다중 안테나 전파 망원경을 이용해, 121102로 알려진 FRB의 정확한 위치를 알아낼 정도로 높은 해상도를 얻었다. 다른 폭발과는 달리 2012년 발견된 121102는 여러 번 반복됐다. 2016년 6개월 동안 83시간 동안 이어진 관측에서 121102는 모두 9번 관측됐다.
과학자들은 이 같은 폭발이 30억 광년 이상 떨어진 꼬마 은하에서 오는 것을 확인했다. 이 같은 단순한 사실이 이 사건을 이해하는데 큰 진전이 됐다. FRB는 초신성 폭발 이후 남은 빠르게 회전하는 중성자 별과 폭발로 남은 찌꺼기 사이의 반응으로 일어난 것으로 해석됐다. 엄청난 자력장을 가진 꼬마 중성자별과 이를 둘러싼 성운이 있는데, 중성자별이 잃는 에너지를 성운이 얻는다는 것이다. 이로 인해 가끔 씩 꼬마 중성자별로부터 섬광이 발생한다는 것이다. /문병도기자 do@sedaily.com
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