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우주에서 불꽃놀이 향연이 펼쳐졌어요. 위 그림은 독일 막스플랑크물리연구소 라즈믹 미르조얀 교수가 이끄는 공동연구팀이 지난 1월 관측한 감마선* 폭발의 상상도예요. 지난 11월 20일, 연구팀은 이 감마선 폭발을 분석한 결과를 발표했어요.

미르조얀 교수팀은 스페인에 있는 전파망원경 ‘매직’으로 지난 1월 발생한 감마선 폭발 ‘GRB 190114C’와 지난해 7월 관측한 ‘GRB 180720B’를 분석했어요. 막스플랑크핵물리연구소 루이즈 벨라스코 연구원팀은 나미비아에 있는 전파망원경 ‘헤스’로 GRB 180720B를 관찰하고 분석했지요.

감마선 폭발은 별이 충돌하거나 블랙홀이 생길 때 발생하는 초대형 폭발 현상으로, 태양이 평생 방출하는 양과 맞먹는 에너지를 뿜어내요. 폭발 초기에는 천체가 회전하는 축 방향으로 강한 밝은 빛과 감마선 섬광이 나오고 뒤이어 ‘잔유휘광’이라는 감마선보다 약한 전자기파 방출 현상이 나타나요. 

연구팀이 관측한 GRB 190114C에서 검출된 빛 알갱이인 ‘광자’ 중 일부는 관측 이래 가장 높은 에너지인 1TeV(테라전자볼트)로 가시광선의 1조 배였어요. 전자볼트는 전기를 띤 입자가 움직일 때 발생하는 에너지 단위로, 가시광선 광자는 1~3eV지요. 연구팀은 높은 에너지 광자가 만들어지는 원인도 밝혔어요. 감마선이 폭발할 때 광자와 함께 전자가 뿜어져 나오는데 이 전자가 만든 자기장에서 광자가 에너지를 얻었던 거죠. 지상 망원경을 이용해 감마선 폭발을 관측한 건 이번이 처음이에요. 과학자들은 이번 연구를 계기로 감마선 폭발과 그 주변 환경을 이해할 수 있을 것으로 기대하고 있답니다.

용어정리

*감마선 : 파장이 짧은 고에너지 전자기파.