d라이브러리

태양에서 흘러나오는 입자의 흐름인 태양풍이 초신성 연구에 도움이 되는 입자가속기 역할을 할 수 있다는 연구가 나왔다.

미국항공우주국과 유럽우주국, 이탈리아우주국 공동연구팀은 토성 탐사선 카시니 호가 토성 주위의 충격파에서 초고에너지로 가속된 전자
를 발견했다고 발표했다. 이 현상은 초신성 주위에서 일어나는 일과 비슷하다.

초신성이 폭발한 뒤 잔해가 빠른 속도로 퍼질때 생기는 충격파에서 전자가 고에너지로 가속될 수 있다. 그러나 현재로서는 전자의 가속 현
상을 좌우하는 초신성 주변의 자기장에 대해 알 수가 없다.

그 대신 태양계에서 생기는 충격파를 연구하면 실마리를 얻을 수 있다. 태양계에서는 태양풍이 행성의 자기장에 부딪칠 때 생긴다. 지금
까지의 관측 결과 자기장과 충격파의 정면이 거의 나란히 정렬되는 ‘준평행’ 상태일 때는 전자가 가속되지 않았다.

그러나 연구팀은 이례적으로 강한 태양풍이 불었을 때 준평행 상태에서도 전자가 고에너지로 가속되는 현상을 최초로 발견했다. 이는 곧
초신성이 된 지 얼마 안 된 잔해의 강력한 충격파에서도 준평행 상태에서 전자가 효과적으로 가속될 수 있다는 뜻이다.

연구를 이끈 아담 마스터스 박사는 “카시니호의 관측 결과는 멀리 떨어진 태양계 안에서도 초신성이 만드는 충격파의 성질을 연구할 수 있
는 길을 열었다”고 밝혔다. 이 연구는 ‘네이처 피직스’ 2월 17일자에 실렸다.