감마선 폭발과 블랙 위도우

밝고 강력한 감마선 폭발

여러 개의 우주 망원경과 지상 망원경이 지구에 도달하였을 때 우주에서 가장 밝은 폭발 중 하나를 목격했다.

이 폭발은 망원경으로 기록된 것들 중에서 가장 강력한 폭발 중 하나였다.

감마선 폭바른 우주에서 발생하는 감마선 섬광으로 이는 망원경으로 관측이 가능한 우주 현상 중에서 가장 강력한 전자기파이다. 미국 항공 우주국 나사(NASA)에 따르면, 감마선 폭발 또는 GRB는 우주에서 가장 크고 강력한 폭발 등급이라고 밝혔고 이에따라 전 세계 망원경들은 그 폭발 후의 여파를 계속 관찰하고 있다.

현재 이 폭발은 기록된것 중에 가장 길고 밝은 GRB이며 그 여운은 파장의 모든 기록을 깨뜨리고 있다.

이것이 블랙홀의 형성에서부터 암흑 물질 모델의 실험에 이르기까지 폭발과 관련된 가장 근본적인 질문들 중 일부를 다룰수 있는 100년에 한 번 있는 기회다.

약 24억 광년 떨어진 궁수자리에 있는 거대한 별이 초신성 폭발로 붕괴되어 블랙홀이 되었을때 길고 밝은 맥박이 만들어진다고 하는데 그 별은 아마도 우리 태양 질량의 몇배는 될 것이다.

감마선과 엑스선이 우리 태양계에 크나큰 파문을 일으키켰고 이에  미국 항공 우주국 나사(NASA)의 페르미 감마선 우주 망원경, 닐 게럴스 스위프트 천문대, 윈드 우주선에 설치된 탐지기와 칠레의 제미니 사우스 망원경 같은 지상 망원경을 발사했다.

 

폭발의 근원

새로 태어난 블랙홀은 빛의 속도에 가깝게 움직일 수 있는 강력한 입자 제트를 분출하여 X선과 감마선의 형태로 방사선을 방출하면서 폭발을 하는데, 이는 우주를 여행한지 수십억 년이 지난 후에야 우주 구석까지 도달하였다.

이를 통하여 별의 붕괴, 광속 근처에서 물질이 서로 어떻게 상호작용을 하는지, 멀리 떨어진 은하에서는 어떤 상태가 될 수 있는지에 대한 자세한 내용을 밝힐 수 있게 되었다.

또한, 지금과 같은 밝은 감마선 폭발은 수십년동안 다시 볼 수 없을 것으로 천문학자들은 추정하고 있다.

폭발의 근원은 마치 먼 것처럼 보일 수 있지만 천문학적으로는 지구에 비교적 가깝게 있다고 한다.

그렇기 때문에 그렇게 밝게 오랫동안 지속될 수 있었고, 페르미 망원경은 10시간 이상 이 폭발을 감지했다.

1990년대부터 감마선 망원경이 감지된 수천개의 폭발을 볼 때 이 폭발은 서로 떨어져 있다는걸 알 수 있었고, 이 별의 붕괴로 인해 방출되는 무거운 원소들의 특징을 분석하기위해 계속 관측할 것이다.

이 광폭발은 국제 우주정거장에 있는 두개의 장치, 즉 NETER이라고 하는 중성자별 내부 구성 탐색기인 X선 망원경과 일본의 전천후 X선 이미지 모니터(MAXI)를 위한 기회를 제공했다.

이 두 장치를 합치면 궤도 고에너지 모니터 경보 네트워크 또는 OHMAN이라고 불린다.

우주정거장에 설치된 두 장치가 감마선 폭발을 감지하기 위해 작업할 수 있게 시도해본것은 이번이 처음이며, 니더 망원경이 감지된지 3시간 만에 GRB를 관측할 수 있었다는 의미이다.

 

블랙 위도우

중성자별이라고 불리는 밀도가 높고 붕괴된 거대한 별의 잔해는 우리 태양 질량의 두 배 이상의 무게가 나가 지금까지 알려진 것 중 가장 무거운 중성자별이 바로 블랙 위도우이다. 이 천체는 초당 707회를 회전하는 우리 은하중에서 가장 빠르게 회전하는 중성자별들 중 하나이다.

이 중성자별은 동반성의 거의 모든 질량을 파쇄하고 집어삼켰기 때문에 검은 과부로 알려져 있다.

이 별의 잔치는 흑색 미망인을 지금까지 관측된 중성자별 중 가장 무거운 별이 되게 했으며, 이 무게는 하와이의 마우나케아에 있는 W.M.켁 천문대의 민감한 켁 망원경을 사용하여 그 별의 무게를 잴 수 있었다.

천문대의 저분해능 영상 분광계는 파쇄된 동반성의 가시광선을 기록했는데, 동반성은 높은 열로 인해 빛을 발한다.

동반성은 현재 큰 가스 행성 크기인 목석 질량의 20배 정도 이다.

중성자별과 마주보는 동반성의 면은 화씨 10,700도(섭씨 5,927도)로 가열되어 망원경으로 볼 수 있을 만큼 뜨겁다.

또한, 펄서라고 불리는 중성자별도 있는데 이는 물체가 회전하면서 우주 등대처럼 작용하여 전파, X선 또는 감마선을 통해 정기적으로 빛을 방출한다.