우주 무선 신호는 매일 지구를 향해 전송되며 천문학자들은 신호가 어디서 발생하는지 전혀 모릅니다. 이제 새로운 연구에 따르면 고속 무선 폭발(FRB)으로 알려진 이러한 신호는 "성진"으로 인해 발생할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 현상의 이름은 여러분이 알아야 할 모든 것을 알려줍니다. 이 신호는 매우 빠르게 사라지는 밝은 전파의 폭발입니다.
2007년 처음 발견된 이후 FRB는 수천 번 감지되었으며 일부는 일회성 이벤트로 감지되었고 다른 일부는 예측 가능하거나 임의의 시간 프레임에 걸쳐 반복되었습니다.
이러한 사건이 발생하는 원인이 정확히 무엇인지는 미스터리로 남아 있지만, 현재 문서화되어 있는 수많은 FRB를 통해 천문학자들은 지식에 기반한 추측을 할 수 있었습니다. 이들 중 일부는 중성자별(거대한 별의 붕괴된 핵), 특히 마그네타로 알려진 매우 강한 자기장을 가진 중성자별에서 추적되었습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 물체가 신호를 생성하는 방법을 설명하는 것은 여전히 어렵습니다.
하지만 이제 우리는 답에 더 가까워질 수 있습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 반복되는 소스로부터 수천 개의 FRB의 시간-에너지 상관 관계를 분석하고 이를 다른 고에너지 현상과 비교했습니다. 태양 플레어는 강력한 설명이었지만 흥미롭게도 팀은 이러한 플레어와 FRB 사이의 명확한 차이점을 발견했습니다. 그러나 FRB와 지진 사이에는 눈에 띄는 유사점이 있습니다.
이번 연구의 공동 저자인 토타니 도모노리(Tomonori Totani) 교수는 “첫째, 단일 사건으로 인한 여진의 확률은 10~50%입니다. “둘째, 여진 발생률은 시간의 거듭제곱에 따라 감소하고, 셋째, FRB지진도(평균 발생률)가 크게 변하더라도 여진 발생률은 일정하게 유지되며, 넷째, 본진과 여진의 에너지 사이에는 상관관계가 없습니다.”
그렇다면 통계 분석에 익숙하지 않은 우리에게 이 모든 것이 무엇을 의미할까요? 연구 결과에 따르면 FRB는 중성자 별의 플레어에 의해 생성되는 것이 아니라 갑자기 엄청난 양의 에너지를 방출하는 "성진"에 의해 생성될 수 있다고 팀은 말했습니다. 더 이상하게도 일부 중성자별은 실제로 이러한 지진이 발생할 수 있는 견고한 껍질을 가지고 있을 수 있습니다. 이는 최근 마그네타에 대한 X선 관측으로 뒷받침되는 가설입니다.
물론 이 이상한 가설을 확인하거나 배제하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 너무 많은 FRB가 정기적으로 발생하므로 연구할 데이터가 부족하지 않습니다.
이번 연구는 왕립천문학회 월간고지 저널에 게재됐다.