천문학자들은 80억년 전의 무선 신호를 발견했는데, 이는 이 신호가 여기에 도달하기 위해 관측 가능한 우주의 나이와 너비의 절반 이상을 통과했다는 것을 의미합니다. 우주에서의 광범위한 경험으로 인해 이 신호는 실제로 "누락된" 물질을 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 신호는 FRB20220610A로 명명되었으며 FRB(고속 무선 버스트)에 속합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 그것은 단 몇 밀리초 동안만 지속되고 하늘의 모든 구석에서 나오는 것처럼 보이는 날카로운 전파의 폭발입니다. 이들의 정확한 기원은 불분명하지만 마그네타(magnetar)라고 불리는 고도로 자화된 중성자별일 가능성이 높습니다.
지금까지 발견된 대부분의 FRB는 수억 또는 수십억 광년 떨어진 곳에서 발생합니다. 가장 가까운 것은 우리 은하계 내에 불과 수만 광년 떨어져 있습니다. 그러나 2022년 6월 10일에 새로 탐지된 것은 현재까지 발견된 FRB 중 가장 먼 거리에 있는 것입니다. 연구팀은 80억 광년의 거리가 현대 기술이 정확하게 위치를 파악할 수 있는 한계에 가까울 가능성이 높다고 말했다.
이번 연구의 주 저자인 스튜어트 라이더(Stuart Ryder) 박사는 "ASKAP의 안테나 배열을 사용하여 폭발이 어디서 왔는지 정확히 찾아낼 수 있었습니다. 그런 다음 칠레에 있는 유럽남부천문대(ESO)의 초거대 망원경(VLT)을 사용하여 근원 은하를 검색한 결과 이 은하가 지금까지 발견된 다른 어떤 FRB 근원보다 오래되고 더 멀리 떨어져 있으며 병합 은하의 작은 그룹 내에 있을 가능성이 높다는 것을 발견했습니다."라고 말했습니다.
이 연구는 또한 빠른 전파 폭발이 천문학자들이 또 다른 우주 미스터리, 즉 실종 물질을 푸는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었다고 팀은 말했습니다. 우리의 최고의 우주 모델은 우주가 어느 정도의 물질을 포함해야 한다고 제안하지만, 과학자들이 모든 은하, 별, 행성, 블랙홀 및 기타 모든 것을 집계하면 엄청난 격차가 있는 것 같습니다. 우리는 일반 물질 예산의 약 40%를 놓치고 있습니다(완전히 다른 암흑 물질과 반대).
주요 가설은 이 모든 물질이 은하간 공간에 극도로 확산된 가스로 떠다니고 있다는 것입니다. 이 가스는 너무 얇아서 감지하기가 거의 불가능하지만 FRB가 필요한 곳입니다. 천문학자들은 이러한 무선 신호에서 다양한 파장의 빛이 도달하는 시간을 연구하여 통과하는 물질의 밀도를 추론할 수 있습니다. 여행이 길어질수록 더 많은 데이터가 포함되므로 새로운 무선 신호는 보물창고가 됩니다. 물론, 새로운 관측은 은하간 가스 확산 가설과 일치하는 것으로 보이며, 이는 현재까지 가장 강력한 증거 중 일부를 제공합니다.
이번 연구의 공동 제1저자인 라이언 섀넌(Ryan Shannon) 부교수는 “우리는 아직 이러한 엄청난 에너지 폭발의 원인을 알지 못하지만, 이 논문은 빠른 전파 폭발이 우주에서 흔한 사건이라는 점을 확인시켜 주며 이를 사용하여 은하계 물질을 탐지하고 우주의 구조를 더 잘 이해할 수 있을 것”이라고 말했습니다.
해당 연구는 사이언스 저널에 게재됐다.