NASA의 페르미 감마선 우주 망원경은 14년간의 데이터를 사용하여 하늘 전체를 담은 놀라운 저속 촬영 영상을 제작하여 역동적인 우주를 포착했습니다. 이 영화는 태양의 경로, 은하수의 감마선 빛, 그리고 "퀘이사"로 알려진 먼 은하계를 강조합니다. 영화는 초대질량 블랙홀의 폭발을 비롯해 은하수 내부와 외부의 고에너지 사건을 보여주면서 우주의 아름다움과 복잡성을 드러낸다.

NASA의 페르미 우주 망원경이 감마선 영상을 통해 역동적인 우주를 보여주는 14년간의 저속 촬영 영상을 공개했습니다. 이 영화는 은하수의 감마선 빛, 태양 플레어, 블랙홀에 의해 구동되는 먼 은하계를 강조합니다. 14년에 걸쳐 얻은 데이터를 바탕으로 제작된 전천 타임랩스 영상에서는 우주가 생생하게 살아난다. 은하수 안팎의 고에너지원을 배경으로 우리 태양은 때때로 눈부신 빛을 발하며 조용히 하늘을 가르는 길을 갑니다.

캘리포니아주 멘로파크에 있는 SLAC 국립 가속기 연구소의 수석 과학자인 세스 디겔(Seth Digel)은 "은하의 밝고 꾸준한 감마선 빛은 먼 은하 중심부의 초거대 블랙홀에 의해 추진되는 광속에 가까운 제트의 강력한 폭발로 인해 강조됩니다."라고 말했습니다. "이 극적인 폭발은 수백만 년에서 수십억 년 전에 하늘 어디에서나 나타날 수 있으며, 우리가 관찰했을 때 그 빛은 막 페르미에 도달했습니다."

태양 플레어부터 블랙홀 제트까지: NASA의 페르미 감마선 우주 망원경 팀은 역동적이고 활력이 넘치는 하늘의 독특한 저속 촬영 사진을 만듭니다. 페르미 프로젝트의 부과학자인 주디 라쿠신(Judy Racusin)이 14년간의 감마선 관측을 6분으로 압축한 비디오의 해설을 들려줍니다. 출처: NASA Goddard 우주 비행 센터 및 NASA/DOE/LAT 파트너십

감마선은 가장 활동적인 빛입니다. 이 영화는 2008년 8월부터 2022년 8월까지 페르미 대면적 망원경(LAT)이 감지한 2억 전자볼트 이상의 에너지를 지닌 감마선의 강도를 보여준다. 이에 비해 가시광선의 에너지는 2~3전자볼트 사이이다. 더 밝은 색상은 더 강한 감마선 소스의 위치를 ​​표시합니다.

영화에서 가장 먼저 보게 되는 것은 화면을 가로질러 꾸준히 호를 그리며 움직이는 광원입니다. 페르미 부과학자 주디 라쿠신(Judy Racusin)은 “이것이 우리 태양이고 그 표면 움직임은 태양 주위를 도는 지구의 연간 궤도 움직임을 반영한다”고 말했습니다.

궤도에 있는 페르미 감마선 우주 망원경에 대한 예술가의 인상. 출처: NASA

대부분의 경우, 대면적 우주 망원경은 우주선(cosmic ray)이라고 불리는 가속 입자, 즉 빛의 속도에 접근하는 원자핵과의 충돌로 인해 태양을 희미하게 감지합니다. 감마선은 태양의 가스와 그것이 방출하는 빛에 닿을 때 생성됩니다. 하지만 때로는 태양이 갑자기 밝아져서 태양 플레어라고 불리는 강력한 에너지 폭발을 일으키며, 잠시 동안 우리 별은 하늘에서 가장 밝은 감마선 광원 중 하나가 됩니다.

영화는 두 가지 관점에서 하늘을 보여준다. 직사각형 뷰는 은하수 중심을 중심으로 하늘 전체를 보여줍니다. 이것은 성간 가스와 별빛을 때리는 우주선에 의해 생성된 감마선을 방출하는 은하수의 중심 평면을 강조합니다. 또한 중성자별과 초신성 잔해를 포함하여 은하수 전역에 흩어져 있는 다른 많은 소스가 있습니다. 이 중앙 띠 위와 아래에서 우리가 보는 것은 밝고 빠르게 변화하는 광원으로 가득 찬 은하수 너머의 더 넓은 우주입니다.

이들 중 대부분은 실제로는 먼 은하이며, 은하수의 북극과 남극을 중심으로 다양한 관점에서 더 잘 볼 수 있습니다. 블레이저(Blazars)로 알려진 이들 은하 각각은 중심에 태양 백만 개 이상의 질량을 지닌 블랙홀을 가지고 있습니다.

어쨌든, 이 블랙홀은 극도로 빠르게 움직이는 물질의 제트를 생성하며, 우리는 이러한 제트 중 하나를 거의 바로 내려다볼 수 있으며, 이러한 제트의 밝기와 가변성을 향상시키는 관점입니다. Racusin은 "이것은 제트기에서 뭔가가 변경되었음을 알려줍니다."라고 말했습니다. "우리는 이러한 천체 소스를 정기적으로 관찰하고 흥미로운 일이 발생하면 우주와 지상에 있는 다른 망원경에 경고를 보냅니다. 이러한 플레어가 사라지기 전에 빨리 포착해야 하며, 더 많은 관측 데이터를 수집할수록 이러한 이벤트를 더 잘 이해할 수 있습니다."

페르미는 우주에서 일어나는 이러한 변화를 포착하기 위해 협력하는 확장된 임무 네트워크에서 핵심적인 역할을 합니다.

이 은하들 중 다수는 매우 멀리 떨어져 있습니다. 예를 들어, 4C+21.35라고 불리는 플레어에서 나오는 빛은 46억년 동안 이동했는데, 이는 오늘날 우리가 보는 플레어가 실제로 태양과 태양계가 형성되기 시작할 때 발생했다는 것을 의미합니다. 다른 밝은 별들은 두 배 이상 멀리 떨어져 있으며 함께 우주 시간에 걸친 블랙홀 활동의 놀라운 스냅샷을 제공합니다.

우주에서 가장 강력한 폭발인 감마선 폭발과 같이 페르미가 연구한 단기 사건의 대부분은 저속 촬영 사진에서는 볼 수 없습니다. 며칠간의 데이터를 처리해 이미지를 선명하게 만든 결과다.

페르미 감마선 우주 망원경은 Goddard가 관리하는 천체 물리학 및 입자 물리학 협업입니다. 페르미 망원경은 프랑스, ​​독일, 이탈리아, 일본, 스웨덴 및 미국의 학술 기관 및 파트너의 중요한 기여를 받아 미국 에너지부와 협력하여 개발되었습니다.

컴파일된 소스: ScitechDaily