2004년 항성 폭발로 단 0.5초 만에 행성 하나 가치의 금이 생성되었습니다.

2004년 12월 27일, 지구에서 약 3만 광년 떨어진 별에서 강력한 감마선 폭발이 일련의 위성에 의해 기록되었습니다. 이 사건은 우리 은하에서 관측된 가장 밝은 폭발 중 하나로 여겨지며, 태양이 25만 년 동안 방출하는 에너지와 맞먹는 엄청난 양의 에너지를 방출했습니다. 특히 과학자들은 이 폭발로 금과 백금 등 행성 하나와 맞먹는 질량의 무거운 원소가 대량 생성되었다는 것을 확인했습니다.

천체물리학 저널 레터스에 발표된 연구에 따르면, 컬럼비아 대학의 과학자 팀은 수십 년 동안 천체물리학에서 가장 논란이 많은 질문 중 하나에 답할 수 있는 설득력 있는 증거를 제시했습니다. 즉, 금과 백금과 같은 우주에서 가장 무거운 원소는 실제로 어디에서 왔는가 하는 질문입니다.

사진: SciTechDaily.

빅뱅 직후에 형성된 수소나 헬륨과 같은 가벼운 원소나 일반 별의 핵에서 생성된 산소나 철과 같은 중간 원소와 달리, 철(Fe)보다 무거운 원소는 초신성 폭발의 능력을 넘어서는 극한의 물리적 조건이 필요합니다. 오랫동안 과학자들은 중성자별 합병이 이러한 원소의 주요 원천이라고 믿었습니다. 그러나 2004년 폭발 사건에 대한 새로운 발견으로 잠재적인 "후보"가 발견되었는데, 바로 마그네타입니다.

마그네타는 중성자별의 특수한 유형으로, 일반 냉장고 자석보다 10조 배나 강한 초강력 자기장을 특징으로 합니다. 2004년 사건에서 마그네타 SGR 1806-20은 거대한 감마선 폭발을 일으켰습니다. 주요 감마선 폭발에 이어 유럽 우주국(ESA)의 INTEGRAL 우주 망원경도 몇 시간 동안 지속되는 약한 방사선 폭발을 기록했습니다. 당시에는 이 현상을 완전히 설명할 수 없었습니다.

하지만 컬럼비아 대학의 한 연구팀은 이 잔류 방사선이 실제로는 r-과정이라 불리는 핵 연쇄 반응을 통해 새로 형성된 중원소의 방사성 붕괴 신호라는 것을 보여주었습니다. 이 반응은 폭발로 인해 마그네타의 껍질이 찢어지면서 새로운 원자가 합성될 때 발생합니다.

2024년 후반에 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 아니루드 파텔은 2004년까지 거슬러 올라가는 빛 신호가 초중원소의 방사성 붕괴에 대한 감마선 모델과 완벽하게 일치한다는 것을 발견했습니다. 연구팀의 추정에 따르면, 지구상의 금, 백금 및 귀금속의 최소 10%가 이와 유사한 마그네타 폭발에서 유래했을 수 있습니다.

연구팀을 대표하는 브라이언 메츠거 교수는 "우리는 수만 광년 떨어진 곳에서 일어난 격렬한 우주 폭발로 만들어진 원자를 손목에 착용하고 있을 수도 있습니다."라고 말했습니다. "은하의 역사 전반에 걸쳐 별의 폭발이 축적되면서 우리 행성에서 귀중한 광물이 형성되었습니다."

이번 발견은 마그네타가 감마선의 강력한 원천일 뿐만 아니라 우주에서 매우 효율적인 "원소 생성원"이라는 사실을 보여줍니다. 이는 2017년 중성자별 합병 이후 과학 역사상 두 번째로, 명확한 물리적 메커니즘을 통해 초중원소를 형성할 수 있다는 것이 확인된 사건입니다.

이 연구 결과는 지구상의 귀금속의 기원에 대한 현재의 과학적 관점을 바꿀 뿐만 아니라, 우주의 화학적 진화에서 마그네타의 핵심적 역할에 대한 새로운 연구 방향을 열어주었습니다.

더욱 흥미로운 점은, 한때 연금술에서 신화로 여겨졌던 것(물질을 금으로 바꾸는 것 등)이 이제는 지구에서 수만 광년 떨어진 우주의 중심, 폭발하는 별의 심장부에서 일어나는 과학적 현실이라는 것입니다.

바오 응옥(t/h)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/vu-no-sao-tu-nam-2004-tao-ra-luong-vang-tuong-duong-mot-hanh-tinh-chi-trong-nua-giay/20250514084935150