고속전파폭발(FRB)은 중성자별이나 블랙홀과 같은 매우 작은 물체에서 방출되는 짧고 밝은 전파의 폭발입니다. 이 찰나의 우주 "불꽃놀이"는 단지 1000분의 1초 동안만 지속되지만, 놀라운 양의 에너지를 방출합니다. 심지어 전체 은하계의 총 에너지 출력을 한 순간에 초과하는 것입니다.
FRB가 2007년에 처음 발견된 이후 천문학자들은 은하수부터 지구에서 80억 광년 떨어진 먼 은하계에 이르기까지 소스를 통해 수천 가지 현상을 발견했습니다. 이러한 우주 플레어가 어떻게 형성되는지는 오랫동안 뜨거운 논쟁을 불러일으킨 미스터리였습니다.
이제 MIT의 천문학자들은 새로운 기술을 사용하여 적어도 하나의 빠른 전파 폭발의 특정 기원을 처음으로 확인했습니다. 이 기술은 다른 고속 무선 버스트의 형성 메커니즘을 밝히는 데에도 사용될 것으로 예상됩니다. 연구팀은 약 2억 광년 떨어진 은하에서 감지된 빠른 무선 폭발인 FRB20221022A에 초점을 맞췄습니다. 그들의 연구 결과는 최근 네이처(Nature) 저널에 게재되었습니다.
연구팀은 무선 신호의 '깜박임'을 분석하여 정확한 위치를 파악했습니다. 그들은 무선 폭발의 밝기 변화를 연구하고 폭발의 근원이 일부 이전 모델이 예측했던 것처럼 더 멀리 있는 것이 아니라 무선 폭발의 근원지 근처에 위치한다는 것을 확인했습니다.
연구에 따르면 FRB20221022A의 폭발 영역은 회전하는 중성자별의 중심에서 불과 10,000km 떨어져 있는 것으로 추정됩니다. 이는 뉴욕에서 싱가포르까지의 비행 경로보다 짧은 거리입니다. 이렇게 가까운 거리에서 그러한 폭발은 초밀도 별을 촘촘하게 둘러싸고 있는 높은 자기 영역인 중성자별의 자기권 내에서 발생할 수 있습니다.
이번 발견은 빠른 무선 폭발이 매우 높은 자기장 환경이 밀집된 자기권에서 발생할 수 있다는 최초의 결정적인 증거를 제공합니다.