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[표지로 읽는 과학]낮은 주파수 대역에서 '외계 신호'를 포착하다

2019년 02월 16일 09:00
이미지 확대하기Nature 제공
Nature 제공

이번 주 국제학술지 ‘네이처’는 파란 하늘을 향해 커다란 그물들을 펼쳐 놓은 듯한 광경을 표지로 실었다. 캐나다 브리티시컬럼비아주의 차임(CHIME) 천문대에 있는 ‘차임 전파망원경’이다. 전파망원경은 천체가 내뿜는 전파를 모아 그 천체의 위치와 크기, 구성 성분을 알아내는 장비다.

 

캐나다 차임 전파망원경은 지난해 초부터 우주를 관측하기 시작했다. 과학자들은 지난해 8월  이 전파망원경을 이용해 ‘고속전파폭발(FRB)’ 현상을 탐지했다. FRB는 1ms(밀리초, 1000분의 1초)의 아주 짧은 찰나 동안 강하게 분출되는 원인 불명의 전파다. 에너지가 무척 강해 사람 눈에는 보이지 않고, 전파망원경으로만 관측이 가능하다.

 

FRB는 우리은하 바깥의 먼 우주로부터 온다. 하지만 아직까지 FRB가 어디에서 왜 발생하는지에 대해서는 미스터리다. 지금까지 FRB는 1.4GHz(기가헤르츠) 정도 주파수 대역에서 주로 발견됐다. 과학자들은 천체끼리 또는 성운끼리 충돌할 때 FRB가 발생하는 것으로 추정하고 있다. 일각에서는 외계생명체가 보내는 메시지라고 주장하기도 한다. 

 

FRB는 지금까지 수십 차례 관측됐다. 그중 2012년 11월에는 같은 곳에서 여러 개가 반복적으로 관측되기도 했다(FRB 121102).

 

연구팀은 400~800MHz(메가헤르츠) 범위에서 전파를 분석할 수 있는 차임 전파망원경을 이용해, 이번에는 400MHz의 낮은 주파수 대역에서 FRB를 탐지했다. 13개를 탐지했는데, 이 중 6개는 같은 곳에서 반복적으로 발생했다.

 

연구팀이 적색편이를 이용해 계산한 결과 이번에 탐지한 FRB(FRB 180814.J0422+73)는 지구로부터 약 15억 광년 떨어진 곳에서 날아왔다. FRB 121102보다 절반 이하 거리의 가까운 곳에서 발생한 셈이다. 또 연구팀은 스펙트럼 변화 등을 분석한 결과 FRB 121102와 분출 메커니즘이 비슷하다고 추정했다.
 
연구팀은 올해 차임 전파망원경을 이용해 FRB를 1000개 이상 관찰할 예정이다. FRB에 대한 데이터가 쌓이면 FRB가 어디에서 어떻게 발생하는지 비밀을 밝혀낼 것으로 기대하고 있다.

 

 

 

 

 

 

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