네바다대학 라스베이거스 캠퍼스 등 국제 천문 연구팀이 우주 공간 단일 발생원에서 1,600회 이상 고속 전파 폭발, FRB(Fast Radio Bursts) 현상을 관측했다. 아직도 신비에 싸여있는 FRB에 대한 최대 데이터세트가 향후 분석을 통해 해당 메커니즘 해명이 기대된다.
고속 전파 폭발이라고 하면 우주가 있는 장소에서 순간적으로 발생하는 높은 에너지 전파 를래시 현상이다. 몇 밀리초라는 시간에 태양 며칠에서 1년분에 필적하는 에너지가 방출되는 FRB는 최근 연구에서 마그네타라는 높은 자력을 가진 천체가 원인일 가능성이 높은 것으로 나타나기도 했다.
연구팀은 2018년 47일 관측을 실시해 우주 공간에 있는 한 발생원에서 1,652번 FRB를 관측했다는 걸 10월 13일자 학술지 네이처에 발표했다. 지금까지 FRB 현상은 2012년 발견 이후 모두 347번만 관측됐다는 걸 생각하는 엄청난 숫자다.
FRB 121102라고 명명한 이 발생원은 중국 FAST(Five-hundred meter Aperture Spherical Telescope)를 이용해 관찰한 것이다. 연구팀은 한 FRB 발생원에서 이렇게 자세하게 조사할 수 있던 건 이번이 처음이라면서 현상 에너지원과 방출을 지금까지 없던 추가 검사를 할 수 있다고 밝히고 있다.
해당 데이터를 바탕으로 한 연구에선 FRB 121102는 생각했던 것보다 훨씬 활동적이고 가장 활발할 때 시간당 122번 버스트가 감지됐다. 마그네타가 이 현상을 일으키는 구조로는 2개 모델이 있을 수 있다. 첫 번째 이유는 자기권 그러니까 마그네타가 강한 자기장 속에서 FRB가 발생한다는 것. 두 번째는 FRB가 광속으로 이동하는 자기권 외부 상대적인 충격에서 발생하는 것이다.
연구팀은 이번 연구 결과는 후자 모델 가능성에 큰 의문이 생긴다고 말한다. 문제는 너무 여러 차례 발생하고 있으며 후자 모델을 성립시키려면 큰 에너지가 참가해야 한다는 것. 그러니까 마그네타 같은 한 작은 천체가 이 정도 횟수에 걸쳐 태양보다 강력한 에너지를 발생시키는 건 어렵다는 걸 시사하고 있다.
다만 마그네타가 FRB 원인이 아니라고 단정할 만한 증거가 있는 건 아니며 이번 연구는 어떤 의미에서 수수께끼가 깊어졌을 뿐이라고 할 수 있다. 연구팀은 FAST를 이용해 앞으로도 반복될 FRB를 체계적이고 지속적으로 조사할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 만일 FRB 121102 발생원이 마그네타가 아니더라도 다른 FRB 발생원으로 마그네타가 존재하지 않는 건 아니다. 결국 다른 발생원 FRB 신호에 다양한 특징이 있으며 아직 특정 구조로 설명할 수 있을 만큼 이 메커니즘은 해명되지 않은 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.