폭발로 인해 단 0.5초 만에 행성 하나 크기의 금이 생성되었습니다.

우리 은하에서 발생한 가장 큰 폭발 중 하나에서 금, 백금 및 기타 희귀 금속과 같은 많은 중원소가 생성되었습니다(사진: SciTechDaily).

2004년 12월 27일, 지구에서 약 3만 광년 떨어진 마그네타에서 격렬한 감마선 폭발이 발생하여 많은 위성에서 비정상적인 신호가 기록되었습니다.

이번 폭발은 우리 은하에서 관측된 가장 밝은 폭발 중 하나이며, 금과 백금을 포함한 많은 양의 중원소가 생성되었다는 사실이 확인되었습니다. 총 질량은 행성 하나와 같습니다. 놀라운 점은 이 모든 일이 반초 만에 일어났다는 것입니다.

최근 천체물리학 저널에 발표된 연구에 따르면, 컬럼비아 대학의 과학자 팀은 천체물리학에서 수십 년간 논란이 되어 온 질문에 대한 설득력 있는 증거를 제시했습니다. 금, 백금 등 우주에서 가장 무거운 원소는 실제로 어디에서 만들어졌을까요?

우주의 "제련소"

빅뱅 이후에 형성된 수소나 헬륨과 같은 가벼운 원소나 일반 별의 핵 내부에서 생성된 산소나 철과 같은 중간 정도의 원소와 달리, 철(Fe)보다 무거운 원소는 훨씬 더 극단적인 조건이 필요합니다. 그건 초신성의 능력을 넘어서는 일이죠.

오랫동안 과학자들은 중성자별 합병이 이러한 원소의 주요 원천이라고 생각했습니다. 그러나 2004년 폭발 사고에 대한 새로운 연구 결과, 설득력 있는 "후보"가 추가되었습니다. 이것이 자기별이에요.

이 시각적 이미지는 자기화된 별, 즉 마그네타에서 분출되는 거대한 플레어를 보여줍니다(출처: NASA/JPL).

마그네타는 우주에서 가장 강력한 자기장을 가지고 있는 일종의 초자성 중성자별이며, 일반 냉장고 자석보다 10조 배나 더 강합니다.

2004년의 거대 폭발 당시, 마그네타 SGR 1806-20은 단 0.5초라는 짧은 시간 동안 태양이 25만 년 동안 방출할 수 있는 에너지를 훌쩍 뛰어넘는 엄청난 양의 에너지를 방출했습니다.

주목할 점은 주요 감마선 이후 ESA의 INTEGRAL 우주 망원경이 수 시간 동안 지속되는 약한 방사선 폭발도 감지했다는 것입니다. 이는 기록되었지만 당시에는 만족스러운 설명이 없었습니다.

이제 컬럼비아 연구팀은 이 잔류 방사선이 r-과정을 통해 새로 합성된 중원소의 방사성 붕괴의 징후라는 것을 보여주었습니다. 이는 폭발로 인해 마그네타의 껍질이 찢어지면서 발생하는 핵연쇄 반응입니다.

지구의 금은 3만 광년 전 폭발로 생겨났을 수도

2024년 후반에 시뮬레이션 계산을 수행한 아니루드 파텔은 2004년의 빛 신호가 중원소의 방사성 붕괴에서 나오는 감마선 패턴과 완벽하게 일치한다는 것을 깨달았습니다.

지구상에 존재하는 금, 백금 및 귀금속의 최소 10%가 이러한 사건에서 유래된 것으로 추정됩니다.

지구상에 존재하는 금, 백금 및 귀금속의 최소 10%는 3만 광년 전의 폭발로 인해 생성되었습니다(사진: 게티).

"우리는 수만 광년 떨어진 곳에서 발생한 격렬한 우주 폭발로 만들어진 원자를 착용하고 있을지도 모릅니다. 은하계 역사 전반에 걸쳐 축적된 별들의 폭발이 우리 행성의 귀중한 광물 형성에 기여했을 가능성이 있습니다."라고 연구팀 대표인 브라이언 메츠거 교수는 말했습니다.

이번 발견은 마그네타가 감마선의 강력한 원천일 뿐만 아니라, 우주의 매우 효율적인 "원소 생성 장치"라는 사실을 보여주며, 초기 우주의 물질 구조와 진화에 대한 많은 미래 연구의 기초를 마련했습니다.

이는 명확한 물리적 메커니즘을 통해 초중원소를 형성할 가능성이 있는 두 번째로 확인된 사건(2017년 중성자별 합병 이후)입니다.

이 발견은 과학자들이 지구상의 귀중한 원소의 기원을 보는 방식을 바꿀 뿐만 아니라, 우주의 화학적 진화에서 마그네타의 역할에 대한 새로운 연구의 문을 열어줍니다.

더욱 흥미로운 점은, 한때 연금술(물질을 금으로 바꾸는 과정)에서 신화로 여겨졌던 것이 이제는 수만 광년 떨어진 곳에서 폭발하는 별의 중심부에서 일어나는 현실이라는 것입니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vu-no-tao-ra-luong-vang-tuong-duong-mot-hanh-tinh-chi-trong-nua-giay-20250509114700446.htm