한양대 참여 한·미·일·러 국제공동연구팀, 최고 에너지 우주 입자 발견 - 매일일보

사이언스지 온라인 게재

한·미·일·러 국제공동연구팀에 참여해 최근 ‘244 EeV’ 에너지를 갖는 우주선을 발견한 천병구 한양대 교수. 사진=한양대학교 제공

매일일보 = 안광석 기자  |  한양대학교는 천병구·김항배 물리학과 교수팀과 류동수 UNIST 교수, 박일흥 성균관대 교수가 참여한 한·미·일·러 국제공동연구팀이 ‘244 EeV’의 에너지를 갖는 우주선을 발견했다고 24일 밝혔다.

해당 입자가 1g의 질량으로 모인다면 20kt TNT의 폭발력을 갖는다. 즉, 핵폭탄 1000억개 수준의 천문학적인 에너지를 낼 수 있다.

우주에는 높은 에너지를 가지는 입자가 날아다니며 끊임 없이 지구로 떨어진다. 이는 우주선이라고 불리며, 1912년 발견된 이래 현재까지도 이들의 기원과 생성 및 전파 메커니즘은 알려지지 않았다.

텔레스코프 어레이(TA) 국제공동연구팀은 지난 2008년부터 미국 유타주에 1.2km 간격의 500여개 입자검출기와 대형 망원경 어레이 스테이션 3개를 설치해 우주선 기원에 대한 실험 관측을 시작했다. 2021년 5월에는 관측 사상 최고 수준의 에너지를 지닌 ‘극한 에너지 우주선’을 검출했다.

극한 에너지 우주선은 우주에서 가장 큰 폭발 현상인 감마선 폭발, 활동은 하핵 중심에 있는 초 거대질량 블랙홀에서 분출되는 제트, 또는 가장 강한 힘을 지닌 중성자별에서 만들어지는 것으로 추측된다. 발견된 우주선은 그 기원이 되는 특정 천체가 없는 빈 우주공간에서 날아온 것으로 확인됐다.

극한 에너지 우주선은 일반 우주선과 달리 우주 자기장에 경로가 쉽게 휘어지지 않아 그 생성 지점을 파악하기 용이하다. 따라서 이를 이용한 차세대 천체천문학 분야가 열릴 것으로 기대된다.

천 교수는 “극한 에너지 우주선 관측을 통해 우주 천체 소스에 대한 우주지도 제작도 가능해질 것으로 기대한다”고 말했다. 해당 논문은 이날 사이언스지 온라인판에 게재됐다.

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