천문학자들이 강력하고 신비로운 전파 신호의 기원을 추적했다고 밝혔습니다.

By 애슐리 스트릭랜드, CNN

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2024년 1월 10일 수요일 오전 11시 30분 업데이트됨

천문학자들은 지금까지 발견된 것 중 가장 강력하고 멀리 떨어진 고속 전파 폭발 중 하나를 추적하여 희귀한 "얼룩 같은" 은하 그룹으로 거슬러 올라갔습니다. 이 예상치 못한 발견은 수년 동안 과학자들을 당혹스럽게 했던 신비한 전파 폭발의 원인에 대해 더 많은 빛을 밝힐 수 있습니다.

FRB 20220610A로 명명된 이 강력한 신호는 2022년 6월 10일에 처음 감지되었으며, 80억 광년을 이동하여 지구에 도달했습니다. 1광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리로, 5조 8,800억 마일(9조 4,600억 킬로미터)입니다.

고속 전파 폭발, 즉 FRB는 기원을 알 수 없는 전파가 밀리초 동안 강렬하게 폭발하는 현상입니다. 최초의 FRB는 2007년에 발견되었으며, 그 이후로 우주의 먼 곳에서 수백 번의 빠른 우주 섬광이 감지되었습니다.

이 특별한 고속 전파 폭발은 1밀리초 미만으로 지속되었지만 이전에 감지된 FRB보다 4배 더 에너지가 높았습니다. 10월에 발표된 초기 연구에 따르면, 이 폭발은 30년 동안 태양이 방출하는 에너지와 맞먹는 양의 에너지를 방출했습니다.

대부분의 FRB는 기껏해야 몇 밀리초간 지속되다가 사라지는 극초단파를 방출하기 때문에 관측이 어렵습니다.

전파 망원경은 빠른 우주 섬광의 경로를 추적하는 데 도움이 되는 것으로 입증되었기 때문에 연구자들은 서호주의 호주 제곱킬로미터 배열 경로 탐색기(ASKAP) 전파 망원경과 칠레의 유럽 남부 천문대의 초대형 망원경을 사용하여 수수께끼의 폭발이 어디에서 시작되었는지 알아냈습니다.

이 관측을 통해 과학자들은 처음에는 하나의 불규칙한 은하 또는 상호 작용하는 세 개의 은하 그룹으로 여겨졌던 거대한 천체 덩어리를 발견했습니다.

이제 천문학자들은 허블 우주 망원경의 이미지를 사용하여 빠른 전파 폭발이 은하계 안에 모두 들어갈 수 있을 정도로 서로 매우 가까운 최소 7개의 은하 그룹에서 발생했다는 사실을 밝혀냈습니다.

이 연구 결과는 화요일 뉴올리언스에서 열린 제243차 미국 천문학회 회의에서 발표되었습니다.

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특이한 은하계 그룹

연구진에 따르면 이 그룹의 은하들은 상호 작용하는 것으로 보이며 심지어 합쳐지는 과정에 있을 수도 있으며, 이것이 빠른 전파 폭발을 촉발했을 수 있다고 합니다.

"허블의 이미지가 없었다면 이 FRB가 하나의 모 놀리 식 은하에서 유래했는지 아니면 어떤 유형의 상호 작용 시스템에서 유래했는지는 여전히 미스터리로 남아있을 것입니다."라고 노스 웨스턴 대학교 와인버그 예술 및 과학 대학의 천문학 박사 과정 학생 인 알렉사 고든은 성명서에서 말했습니다.

"이러한 유형의 환경, 즉 이상한 환경이야말로 FRB의 미스터리를 더 잘 이해할 수 있는 원동력입니다."

노스웨스턴의 물리학 및 천문학 부교수이자 고든의 고문인 웬파이 퐁은 이 연구의 공동 저자이자 콤팩트 그룹으로 알려진 이 은하단은 예외적이며 "우리가 알고 있는 가장 밀집된 은하계 규모의 구조"를 보여주는 예라고 말했습니다.

고든은 은하들이 상호 작용할 때 별 형성의 폭발을 유발할 수 있으며, 이는 폭발과 관련이있을 수 있다고 말했다.

빠른 전파 폭발은 주로 고립 된 은하에서 추적되었지만 천문학 자들은 구상 은하단에서도 발견했으며 이제는 콤팩트 한 그룹에서도 발견했다고 Gordon은 말했습니다.

"우리는 가까운 곳과 먼 곳, 그리고 다양한 유형의 환경에서 이러한 FRB를 계속 더 많이 찾아야 합니다."라고 그녀는 말합니다.

빠른 무선 버스트의 기원 조사하기

약 20년 전 처음 발견된 이후 약 1,000건의 고속 전파 폭발이 감지되었지만, 천문학자들은 폭발의 원인에 대해 아직 명확하게 밝혀내지 못하고 있습니다.

그러나 많은 사람들은 블랙홀이나 중성자별, 폭발한 별의 밀도가 높은 잔해와 같은 소형 천체가 관련되어 있을 가능성이 높다는 데 동의합니다. 최근 연구에 따르면 자성이 강한 항성인 마그네타르가 빠른 전파 폭발의 근본 원인일 수 있다고 합니다.

빠른 전파 폭발이 어디에서 시작되는지 이해하면 천문학자들이 우주를 가로지르는 전파 폭발의 근본적인 원인을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 연구의 공동 저자인 유신 빅 동은 성명에서 "지금까지 수백 개의 FRB 사건이 발견되었지만 그 중 일부만이 호스트 은하를 정확히 찾아 냈습니다."라고 말했습니다. "그 극히 일부 중에서도 밀도가 높은 은하 환경에서 온 것은 몇 개에 불과하지만, 이렇게 조밀하게 모여 있는 그룹에서 관측된 것은 없었습니다. 따라서 그 탄생지는 정말 희귀합니다." 동은 노스웨스턴의 퐁 교수 연구실에서 국립과학재단 대학원 연구원이자 천문학 박사 과정 학생입니다.

고속 전파 폭발에 대한 더 많은 통찰력은 우주의 본질을 밝혀내는 데도 도움이 될 수 있습니다. 폭발은 수십억 년 동안 우주를 여행하면서 우주 물질과 상호작용합니다.

퐁은 "특히 전파는 FRB 위치에서 우리까지 가시선에 있는 모든 방해 물질에 민감합니다."라고 말합니다. "즉, 전파는 FRB 지점 주변의 물질 구름을 통과하고, 호스트 은하를 통과하고, 우주를 가로질러, 마지막으로 은하수를 통과해야 합니다. FRB 신호 자체의 시간 지연을 통해 이러한 모든 기여도의 합을 측정할 수 있습니다."

고든은 천문학자들이 앞으로 빠른 전파 폭발을 감지하는 방법이 점점 더 민감해져 더 먼 거리에서 더 많은 전파 폭발을 발견할 수 있을 것으로 예상하고 있다고 말했습니다.

"우리는 궁극적으로 질문에 답하려고 합니다: 그 원인은 무엇인가? 그 선조는 무엇이며 그 기원은 무엇일까? 허블 관측은 이러한 신비한 현상을 일으키는 놀라운 유형의 환경에 대한 놀라운 시각을 제공합니다."라고 퐁은 말합니다.