깊은 우주에서 온 무선 신호가 80억년 만에 지구에 도달

최근 천문학자들은 놀라운 발견을 했습니다. 신비하고 강력한 전파가 80억년 동안 우주를 여행한 후 지구에 도달했다는 것입니다. FRB 20220610A로 명명된 이 신호는 지금까지 관측된 것 중 가장 멀리 있고 활동적인 무선 신호 중 하나입니다.

특히 이것을 포함한 빠른 전파 폭발은 단 몇 밀리초 동안만 지속되는 극도로 강렬한 전파의 섬광이지만, 그 기원은 여전히 ​​큰 호기심과 당혹감의 원천으로 남아 있습니다. 우리는 아직도 이러한 에너지 폭발을 누가, 무엇으로 보내는지 모릅니다.

이러한 신호의 본질은 우주에 대한 우리의 이해에 도전합니다. 왜냐하면 신호는 은하수 너머의 지역에서 발생하여 우리가 이제 막 이해하기 시작한 과정과 사건을 나타낼 수 있기 때문입니다.

존경받는 천문학자 스튜어트 라이더(Stuart Ryder) 박사 맥쿼리대학교 호주에서 그는 이 우주 미스터리를 둘러싼 미스터리를 풀기 위해 열심히 노력하는 헌신적인 과학자 팀의 일원입니다.

첨단 기술과 공동 노력을 통해 연구자들은 이러한 빠른 전파 폭발의 기원과 효과를 해독하는 것을 목표로 하며, 이를 통해 우리 우주의 기본 과정과 우주를 형성하는 힘에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있습니다.

고속 무선 버스트(FRB) 이해

빠른 전파 폭발(FRB)은 단 밀리초 동안 지속되는 강렬한 전파의 섬광입니다. 2007년에 처음 발견된 이후 전 세계 과학계의 호기심과 관심을 사로잡았습니다.

예를 들어, 최근의 빠른 전파 폭발은 30년 동안 눈 깜박할 사이에 태양만큼 많은 에너지를 방출했습니다.

연구자들은 이러한 우주 사건이 별 폭발로 인해 남겨진 고에너지 잔존물인 마그네타와 관련이 있을 수 있다고 믿고 있습니다.

천문학자들은 Australian Pathfinder 평방 킬로미터 배열(탈출하다) 폭발을 감지하고 폭발 원인을 추적합니다.

Ryder 박사는 “우리는 ASKAP의 라디오 안테나를 사용하여 폭발의 원인을 능숙하게 찾아냈습니다.”라고 말했습니다.

연구팀은 남유럽 천문대(Southern European Observatory)를 이용해 근원은하도 식별하면서 탐지는 여기서 끝나지 않았다. 매우 큰 망원경그들은 지금까지 발견된 다른 어떤 FRB 소스보다 더 오래되고 더 멀리 떨어져 있다는 것을 발견했습니다.

FRB를 사용하여 우주의 “무게 측정”

믿거나 말거나, 이 순간적인 우주 불꽃놀이는 우리가 우주의 무게를 측정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리가 탐지할 수 있는 일반 물질의 양과 우주론자들이 존재한다고 가정하는 양 사이에는 차이가 있습니다. 답이 우리의 시각 범위를 넘어서는 것일 수 있습니까?

“현재 존재해야 할 자연 물질의 절반 이상이 사라졌습니다”라고 Ryan Shannon 교수는 말합니다. 그는 이 “사라진” 물질이 은하계 사이의 광대한 공간에 숨어 있을 수 있다고 제안했는데, 그곳은 너무 뜨겁고 널리 퍼져 있어 기존 방법으로는 볼 수 없습니다.

이것은 빠른 라디오 버스트가 작용하는 곳입니다. 거의 빈 공간에서 이온화된 물질을 “감지”하는 독특한 능력을 통해 과학자들은 은하 사이에서 발견되는 물질을 측정할 수 있습니다.

고(故) 호주 천문학자 Jean-Pierre Macquart가 2020년에 확립한 이 방법은 현재 Macquart 상관관계로 알려져 있습니다.

Ryder는 “이 발견은 알려진 우주의 절반 거리에서 발생한 폭발에 대해서도 Macquart 연결을 확인시켜줍니다.”라고 덧붙입니다.

새로운 망원경이 곧 검색에 참여할 것입니다

거의 50개의 FRB가 그 기원을 추적했으며, 약 절반이 ASKAP 망원경을 사용하여 발견되었습니다.

이러한 대규모 폭발의 원인이 알려지지 않았음에도 불구하고 한 가지는 확실합니다. 이러한 빠른 전파 폭발은 우주에서 흔히 발생하는 사건이며 우주에 대한 우리의 이해를 발전시킬 엄청난 잠재력을 가지고 있다는 것입니다.

Shannon 교수는 현재 건설 중인 미래의 전파 망원경이 수천 개의 더 빠른 전파 폭발을 감지할 것이라고 믿습니다.

“빠른 전파 폭발은 흔하며 큰 가능성을 가지고 있습니다. 우리는 이를 사용하여 우주 구조에 대한 새로운 지도를 만들고 우주론에 대한 큰 질문에 답할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다.

잃어버린 물질의 신비

우주는 거대하며 그 중 많은 부분이 계속해서 우리를 혼란스럽게 하고 있습니다. 특히 눈에 보이는 물질과 이론적인 물질 사이의 차이는 더욱 그렇습니다.

이 “잃어버린 물질”은 현재의 우주 진화 모델에 따르면 존재한다고 추정되지만 아직 발견되지 않은 대량의 물질을 의미합니다.

별, 행성, 은하와 같은 눈에 보이는 물질은 우주 전체 질량과 에너지 함량의 약 5%만을 구성하는 것으로 나타났습니다. 나머지 95%는 우리가 직접적으로 감지할 수 없는 암흑물질과 암흑에너지로 추정됩니다. 이 격차는 우주의 구조와 행동에 대한 몇 가지 큰 질문을 제기합니다.

연구자들은 이 누락된 물질이 은하간 매질에 떠다니는 수소 가스와 같이 감지하기 어려운 형태로 존재할 수 있다고 믿고 있습니다.

첨단 망원경을 사용한 최근 연구에서는 이러한 신비한 수소 구름을 발견하기 시작했으며, 이는 우주 물질의 상당 부분이 이러한 확산 상태에 숨어 있을 수 있음을 시사합니다.

이 누락된 물질이 무엇인지, 그것이 어디에 존재하는지 아는 것은 우주 진화에 대한 완전한 그림을 얻고 우주가 작동하는 방식에 대한 모델을 미세 조정하는 데 중요합니다.

다행스럽게도 이러한 빠른 전파의 발견과 숨겨진 물질을 추적하는 능력은 우주에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으킬 수 있습니다. Shannon 교수가 지적했듯이 거의 빈 공간에서도 빠른 전파는 전자를 “볼” 수 있고 존재하는 물질을 측정할 수 있습니다.

FRB 연구의 흥미로운 미래

더욱 발전된 전파 망원경의 출현으로 고속 전파 폭발 연구의 미래는 밝아 보입니다. 새로운 발견이 있을 때마다 우리는 이러한 강력한 우주 사건의 비밀을 밝히는 데 더 가까워집니다.

우주의 구조를 매핑하는 것 외에도 빠른 전파 폭발은 우주의 내부 작동에 대한 근본적인 질문에 대한 단서를 제공하여 우주를 형성하는 우주의 힘과 사건에 더 가까이 다가갈 수 있도록 해줍니다.

우리의 지식 기반이 성장하고 있음에도 불구하고 빠른 전파 폭발은 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 연구자들이 이러한 우주의 섬광을 더 깊이 파고들면서 한 가지가 분명해졌습니다. 우리는 우리가 살고 있는 우주에 대해 아직 아는 것이 거의 없다는 것입니다.

전체 연구는 저널에 게재되었습니다. 과학.

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