국제전파천문학연구센터(ICRAR)는 다국적 과학 연구팀과 협력하여 전례 없는 우주 천체 현상을 발견했습니다. 바로 ASKAP J1832-0911이라는 신비한 천체 코드명이 매우 규칙적인 방식으로 은하수의 모든 부분에 강한 전파 및 X선 신호를 방출하고 있는 신비한 천체입니다.

연구원들은 ASKAP J1832-0911이 약 44분마다 약 2분간 지속되는 방사선 펄스를 방출한다고 지적했습니다. 그 리듬은 안정적이고 길며 "장주기 과도"(LPT)로 분류됩니다. 이러한 유형의 물체는 주로 무선 펄스가 특징이며, ASKAP J1832-0911은 X선 방사선을 동시에 방출하는 것으로 확인된 최초의 LPT로, 이 새로운 유형의 물체의 물리적 특성을 밝히는 핵심 단서를 제공합니다.

ASKAP J1832-0911은 ASKAP(Australian Square Kilometer Array Pilot Telescope)가 호주 와자리(Wajarri) 육지에서 광시야 하늘 조사 중에 처음으로 포착했습니다. 그 무선 신호는 NASA의 찬드라 X선 관측소가 동시에 동일한 하늘 지역에서 기록한 X선 플래시와 정확하게 일치하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 파장대 전체에 걸쳐 "동일 필드 연결"에 대한 드문 관측 기회를 실현했습니다. 이번 발견의 첫 번째 저자이자 ICRAR 커틴 대학의 노드 연구원인 Ziteng "Andy" Wang은 이번에 거대한 하늘 지역 데이터에서 그러한 물체를 찾는 것은 "건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같다"고 설명했습니다.

소위 장주기 과도 소스는 최근 몇 년 동안 제안된 새로운 유형의 천체입니다. 일반적인 특징은 몇 분에서 몇 시간의 긴 간격으로 짧지만 밝은 무선 펄스를 주기적으로 방출한다는 것입니다. ICRAR 팀이 2022년에 이러한 신호를 처음 확인한 이후 전 세계 천문계는 약 10개의 유사한 신호를 발견했습니다. 그러나 왜 그렇게 길고 정확한 주기로 "스위치"가 켜지고 꺼지는지, 에너지원과 복사 메커니즘에는 항상 설득력 있는 설명이 부족했습니다. ASKAP J1832-0911의 X선 신호는 통합된 이론적 모델을 구축하는 데 전례 없는 제약을 제공합니다.

관측 데이터에 대한 예비 분석에서 연구팀은 몇 가지 가능한 물리적 시나리오를 제안했지만 그 중 어느 것도 현재의 모든 증거에 완전히 들어맞지 않았습니다. 한 가지 가설은 그 물체가 마그네타(매우 강한 자기장을 지닌 조밀한 별 잔해)일 수 있다는 것입니다. 마그네타의 내부 또는 자기권 활동은 장기간에 걸쳐 준주기적 폭발을 유발할 수 있습니다. 또 다른 아이디어는 쌍성계를 가리킨다. ASKAP J1832-0911은 서로 공전하는 한 쌍의 별들로 구성될 수 있으며, 그 중 하나는 고도로 자화된 백색왜성이며, 진화 마지막 단계에 있는 저질량 항성핵이다. 그러나 마그네타 모델이나 자화된 백색 왜성 쌍성 모델 모두 현재 전파와 X선의 타이밍, 밝기 및 에너지 스펙트럼 특성을 동시에 설명할 수 없습니다.

"이 천체는 우리가 이전에 본 어떤 것과도 다릅니다." Wang Ziteng은 "기존 모델이 그러한 관측을 수용할 수 없다면, 이는 소형 ​​천체물리학이나 항성 진화 이론에 새로운 물리적 메커니즘을 도입하거나 완전히 새로운 진화론을 확립해야 함을 의미할 수도 있습니다."라고 말했습니다.

연구팀은 이 미스터리를 풀 수 있는 핵심 경로가 다중대역 공동관측이 될 것이라고 지적했다. 전통적인 전파 조사에만 의존하는 것과는 달리, ASKAP J1832-0911의 사례는 고감도 전파 망원경과 고해상도 X선 관측을 결합하면 은하수에서 더 유사한 장주기 과도 광원 샘플을 발견할 수 있을 것으로 예상된다는 것을 보여줍니다. 논문의 두 번째 저자인 스페인 우주 과학 연구소와 카탈로니아 우주 연구소의 Nanda Rea 교수는 "이러한 물체의 발견 자체는 은하수에 더 많은 유사한 광원이 숨어 있을 수 있음을 암시합니다. 수명이 짧은 X선 방사선은 우리가 그러한 신비한 물체를 이해할 수 있는 새로운 창을 열어줍니다."라고 믿습니다.

에너지 규모의 관점에서 볼 때 X선은 전파보다 훨씬 높습니다. 이는 실현 가능한 이론이 저에너지 무선 방사선과 고에너지 X선 방사선의 공통 소스와 결합 메커니즘도 설명해야 함을 의미합니다. 이 전제 하에서 이전에 산발적 비정상 신호를 설명하는 데 사용되었던 많은 모델은 재검토에 직면하게 될 것이며, 새로운 관찰 제약은 또한 이론 물리학자들에게 극한 자기장, 밀도가 높은 물질 상태, 심지어 플라즈마의 비선형 프로세스까지 테스트할 수 있는 자연 실험실을 제공합니다.

연구에서 제공한 거리 측정 결과에 따르면 ASKAP J1832-0911은 지구에서 약 15,000광년 떨어진 은하수 내에 위치하고 있습니다. 이 거리는 현재 장비로 관측 신호 강도를 안정적으로 감지할 수 있을 만큼 충분할 뿐만 아니라 은하계 구조와 별 형성 환경 연구를 위한 중요한 반경 범위 내에 있으며, 이는 후속 연구를 위해 은하계 구조 및 별 인구 분포와 같은 대규모 구조와 연결하는 데 도움이 될 것입니다.

관련 결과는 2025년 5월 28일 네이처(Nature) 저널에 게재되었습니다. 이 논문의 제목은 "밝은 장주기 무선 천이에서 X선 ​​방출 감지"입니다. 과학 연구팀은 앞으로 더 많은 광학, 적외선 및 고에너지 관측 시설을 결합하여 ASKAP J1832-0911의 장기 다중 대역 모니터링을 수행할 것이며 기존의 물리적 그림을 다시 쓸 수 있는 이 "전례 없는" 우주 신호 뒤에 있는 새로운 천체와 새로운 메커니즘을 밝혀낼 것이라고 밝혔습니다.

/ScitechDaily에서 편집됨