우주 미스터리 ‘빠른 전파 폭발’ 우리 은하에서 나왔다

우주 미스터리 중 하나로 불리는 짧지만 강한 전파 ‘빠른 전파 폭발(FRB)’ 현상을 우리 은하 내부에서 포착했다고 씨넷 등 주요 외신들이 4일(현지시간) 보도했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처에 세 개의 논문을 통해 소개됐다. 캐나다, 미국, 중국 연구진은 빠른 전파 폭발(FRB) 현상을 지난 4월 관측해 연구 결과를 논문으로 발표했다.

우주 미스테리 중 하나인 ‘빠른 전파 폭발(FRB)’ 현상을 우리 은하에서 포착했다. (사진=맥길 대학)

연구진은 이번에 포착된 FRB 200428는 우리 은하에 있는 중성자별 마그네타(magnetar)에서 왔다고 설명했다. 이 별은 지구에서 약 3만 광년 떨어져 있는 곳에 위치한 중성자별로, 강력한 자기장을 가지고 있는 것으로 알려졌다.

빠른 전파 폭발(FRB)은 사람의 눈에는 보이지 않는 우주 섬광 현상으로, 밀리 초(1천분의 1초)만에 강하게 분출되고 사라지는 특성을 갖고 있어 관측이 매우 어렵다. 또, 현재까지 발생 과정이 명확히 밝혀지지 않아 우주 미스터리 중 하나로 꼽힌다.

사진=James Josephides/Swinburne

과학자들이 우리 은하에서 오는 이 신비한 전파를 정확히 잡아낸 것은 이번이 처음이다. FRB 분석을 담당했던 미 매사추세츠 공과대학 물리학과 교수 키요시 마스이는 “지금까지 우리는 이 신비한 현상을 아주 먼 우주에서만 관측했다.”며, "이 현상을 하나의 천체 물리학적 물체에 연결할 수 있었던 것은 이번이 처음이다”고 밝혔다.

과학자들은 2007년 첫 번째 FRB를 발견한 이후로, FRB의 기원을 찾아내려고 노력해 왔다. 하지만, 그 동안 관측된 FRB는 우리 은하 바깥쪽에서 발생한 것으로, 그 중 일부는 수십억 광년 떨어진 곳으로 추정돼 어디에서 이 현상이 일어나는 지 정확히 파악하기 힘들었다.

캐나다 전파 망원경 '차임'의 모습

캐나다 라디오파 관측 망원경 ‘차임(CHIME)’과 미국 전파천문대 STARE2는 중성자별 마그네타에서 빠른 전파 폭발 FRB 200428을 관측했다.

FRB 관측 며칠 전, 천문학자들은 마그네타 별에서 X선과 감마선을 방출된 것을 발견했고, FRB 데이터 분석 후 차임와 STARE2의 연구진들이 FRB 전파가 마그네타별에서 방출된 많은 양의 X선 폭발과 일치한다는 것을 확인했다. 중국 연구진은 세계 최대의 전파망원경 FAST로 마그네타를 관측해 감마선 폭발을 관측했다.

이는 마그네타별의 자기장이 붕괴되면서 X선과 감마선을 내뿜고 동시에 빠른 전파 폭발인 FRB가 발생했다고 볼 수 있다는 게 연구진들의 분석이다.