외계인이 보냈나… 우주에서 날아든 강력한 미지의 전파

외계인이 보냈나… 우주에서 날아든 강력한 미지의 전파

[사이언스샷] 이론적으로 예측한 새로운 종류의 중성자별서 발생 추정

이영완 과학전문기자

입력 2022.01.27 08:28

 

 

 

 

 

강력한 자기장을 가진 중성자별인 마그네타가 천천히 회전하면서 에너지를 방출하는 모습의 상상도./국제전파천문학연구센터

호주 과학자들이 한 시간에 세 번씩 우주에서 지구로 날아오는 강력한 전파를 발견했다. 이를 통해 이론적으로 예측했던 미지의 별을 포착했을 가능성이 제기됐다.

호주 커틴대 국제전파천문학연구센터(ICRAR)의 나타샤 헐리-워커 박사 연구진은 “20분마다 지구로 강력한 전파를 발생하는 미지의 천체를 발견했다”고 26일(현지 시각) 국제 학술지 ‘네이처’에 밝혔다.

◇에너지 규모로 보면 외계인 가능성 없어

연구진은 2018년 1~3월 커틴대의 전파망원경으로 18.18분마다 30~60초 지속되는 전파 신호를 71개 포착했다. 헐리-워커 박사는 “전파가 몇 시간 동안 나타났다가 사라지기를 반복했다”며 “지금껏 천문학자들에게 전혀 알려지지 않은 유령 같은 종류”라고 밝혔다. 해당 천체는 지구로부터 4000광년(光年·1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어진 거리에 있어 우리 은하의 뒷마당에 있다고 볼 수 있다고 연구진은 밝혔다.

그렇다고 이 전파가 다른 문명에서 인위적으로 방출한 것은 아니라고 연구진은 밝혔다. 잠시 외계인이 보냈을 가능성도 고려했지만 당시 하늘에서 광범위한 주파수 대역에서 포착되는 가장 밝은 전파원임을 확인하고는 바로 배제했다는 것이다. 이 정도 전파를 발생하려면 엄청난 에너지가 필요하기 때문이다.

연구진은 대신 강력한 자기장을 가진 새로운 종류의 중성자별이 천천히 회전하면서 전파를 발생했을 가능성이 있다고 밝혔다. 중성자별은 별의 마지막 단계인 초신성 폭발 후 남은 물질들이 엄청난 밀도로 수축된 상태다. 지구 질량의 2.3배 정도 되는 거대한 별이 죽으면서 지름 20㎞ 정도로 수축된다.

연구진은 이번에 관측한 전파가 한 방향으로 진동하는 특성을 지녔다는 점에서 강력한 자기장을 가진 중성자별에서 왔다고 추정했다. 이 별의 자기장은 일반적인 중성자별보다 1000배나 강력하다. 지구와 비교하면 1000조나 된다.

 

새로운 형태의 중성자별인 마그네타를 포착한 호주 커틴대의 전파망원경 시설./국제전파천문학연구센터

◇강력한 자기장 가진 중성자별서 발생

우주에서 천체가 전원을 켰다 끄기를 반복하듯 에너지를 간헐적으로 방출하는 일은 새로운 것이 아니다. 초신성은 며칠 사이 나타났다가 몇 달 뒤 사라진다. 반면 엄청난 속도로 자전하는 중성자별인 펄사는 1000분의 1초에서 초 단위로 에너지를 방출한다.

이번에 발견한 천체는 20분마다 1분간 지속되는 전파를 발생한다는 점에서 두 경우에 해당되지 않는다. 헐리-워커 박사는 “이번 관측은 천문학에서 이론적으로 예측해온 ‘초장주기 마그네타(magnetar)’와 일치한다”고 밝혔다. 마그네타는 강력한 자기장을 갖고 있는 중성자별이 천천히 회전하는 형태다.

중성자별은 처음에는 피켜 스케이팅 선수가 팔을 위로 올리고 회전하듯 엄청나게 빨리 자전하면서 에너지를 짧은 시간 단위로 방출한다. 바로 펄사이다. 시간이 지나면 중성자별은 에너지를 잃고 속도가 느려진다. 영국 개방대의 앤드류 노턴 교수는 가디언 인터뷰에서 “중성자별의 속도가 느려지면 흐릿해져야 한다”며 “자전 속도가 한계 이하가 되면 아예 볼 수 없게 된다”고 말했다.

하지만 이번 천체는 중성자별이 천천히 돌고 있음에도 강력한 전파를 방출했다는 점에서 이론적으로 예측한 마그네타일 가능성이 제기됐다. 헐리-워커 박사는 연구진은 “어떤 식으로든 지금껏 관측한 어떤 천체보다도 효율적으로 자기에너지를 전파로 전환하고 있다”라고 밝혔다.

#사이언스샷

 

 

이영완 과학전문기자

 

1997년 이후 줄곧 과학 분야만 취재하고, 국내 유일 과학기자 기명칼럼인 ‘이영완의 사이언스카페’에서 자연과 역사, 문화를 과학으로 풀어내길 좋아하는 이야기꾼, 이영완 과학전문기자입니다.