강력한 감마선 폭발에서 '우주의 심장 박동' 감지

Tia gamma - Ảnh 1. — 거대 별의 생명 주기를 보여주는 그림: 중심부의 핵융합 반응으로 가벼운 원소들이 더 무거운 원소들로 변환됩니다. 이 반응이 더 이상 중력을 상쇄할 만큼의 압력을 가하지 못하면 별은 붕괴하여 블랙홀을 형성합니다. 이 붕괴 과정에서 별의 자전축을 따라 짧은 감마선 폭발로 에너지가 방출될 수 있습니다. - 사진: 미국 국립과학재단

라이브스 사이언스(Lives Science) 에 따르면, 감마선은 우주에서 가장 밝고 격렬한 폭발로, 단 몇 초 만에 수십억 개의 별을 합친 것보다 더 밝게 빛납니다. 감마선이 한 순간에 방출하는 에너지는 태양이 100억 년 동안 생성하는 전체 에너지보다 큽니다. 그러나 이러한 폭발은 보통 수천 분의 1초에서 몇 분 정도만 지속되다가 빠르게 사라집니다.

2023년 3월 7일, 위성은 역사상 두 번째로 밝은 폭발인 GRB 230307A라는 특별한 감마선 폭발을 기록했습니다. 이 폭발의 원인은 먼 은하계에서 두 중성자별의 충돌과 합병으로 밝혀졌습니다. 일반적으로 이러한 유형의 폭발은 2초 미만으로 지속되지만, GRB 230307A는 최대 1분까지 지속되어 과학자들을 매우 놀라게 했습니다.

홍콩대학교, 난징대학교, 중국과학원 소속 국제 연구팀은 추가 조사를 진행하기로 결정했습니다. GECAM(중국)과 Fermi(NASA) 위성에서 수집한 60만 개 이상의 데이터를 분석했습니다.

그들은 폭발 속에 숨겨진 규칙적이고 반복적인 신호를 발견했습니다. 마치 심장의 꾸준한 박동처럼요. 이 신호는 별이 초당 909회전하는 속도로 회전하고 있음을 보여주었고, 이는 새롭게 탄생한 마그네타(매우 강한 자기장을 가진 중성자별)의 존재를 시사했습니다. 감마선 폭발 내에서 밀리초 단위의 마그네타에서 주기적인 신호가 직접 기록된 것은 과학 역사상 처음입니다.

이 현상은 160밀리초밖에 지속되지 않아 덧없이 지나가는 것처럼 보였습니다. 과학자들은 마그네타의 강력한 자기장과 엄청난 회전 속도가 감마선 빔에 "심장박동 지문"을 생성했다고 생각합니다. 그러나 복사선 흐름이 매우 빠르게 변동했기 때문에, 빔이 대칭이 되는 순간만 신호가 보였고, 구조가 다시 대칭이 되자 사라졌습니다.

홍콩 대학의 공동 연구 저자인 빙 장 교수는 "이번 발견은 모든 감마선 폭발이 블랙홀에서 발생하는 것은 아니며, 일부는 새로 생성된 마그네타에 의해 에너지를 얻는다는 사실을 처음으로 확인시켜 주었습니다."라고 말했습니다.

이번 발견은 감마선 폭발의 기원에 대한 완전히 새로운 연구 분야를 열어 주었으며, 우주에서 알려진 가장 극한의 조건인 중력파, 밀집별, 극한 자기장 등 천체물리학의 여러 분야를 연결해 주었습니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/phat-hien-nhip-tim-vu-tru-trong-vu-no-tia-gamma-cuc-manh-20251020005928945.htm