가장 밝은 감마

우주 멀리 떨어진 거대한 별의 죽음은 우리 행성의 번개에 영향을 미쳤으며 우리에게 은하수에 대해 가르쳐 줄 수 있습니다.

2022년 10월 초, 우주가 제공하는 가장 파국적이고 폭력적인 사건 중 하나인 감마선 폭발로 인해 고에너지 방사선 파동이 지구를 휩쓸었습니다. 천문학자들은 재빨리 그 거리를 알아냈고 지금까지 본 폭발 중 가장 가까운 폭발이라는 사실을 알아냈습니다. 지구에서 불과 20억 광년 떨어진 곳이죠. 또는 원하는 경우 우리로부터 200억 조 킬로미터 떨어져 있습니다. 이는 관측 가능한 우주 크기의 상당 부분입니다.

천문학자들에게 "가까움"은 뭔가 다른 것을 의미합니다. 이것은 우주적으로 매우 가까웠기 때문에 지구 위와 위의 여러 천문대에 의해 발견되었으며 이미 과학적 보물의 보물을 산출하고 있습니다. 그러나 인간의 관점에서 볼 때 이 엄청난 거리에서도 X선과 감마선에서 볼 수 있는 가장 밝은 사건이었고 사람들이 더 작은 아마추어 망원경으로 가시광선 방출을 발견할 수 있을 만큼 밝았으며 심지어 우리에게 물리적으로 영향을 미칠 수도 있었습니다. 상층 대기. 그럼에도 불구하고, 이 감마선 폭발은 우리에게 위험을 주지 않습니다. 어쨌든 거리를 두는 게 다행이다.

감마선 폭발(GRB)은 일반적으로 1초에서 몇 분 정도 지속되는 가장 높은 에너지 형태의 빛인 감마선의 강렬한 폭발입니다. 감마선 폭발은 1960년대 지구 위나 위에서 테스트된 핵무기를 찾는 궤도 탐지기에 의해 처음 발견된 냉전 이후 천문학자들에게 수수께끼였습니다. 그 이후로 1,700개 이상이 관찰되었습니다. 그럼에도 불구하고, 그것들 중 하나를 더 전통적인 망원경으로 관찰하고 그것이 무엇인지 더 잘 이해할 수 있을 만큼 충분히 하늘에 고정하는 데 수십 년이 걸렸습니다. 그럼에도 불구하고 각 GRB는 개성이 있어서 그룹으로서 이해하기가 복잡했기 때문에 어려웠습니다.

그럼에도 불구하고 우리는 그들의 기본 성격을 어느 정도 파악하고 있습니다. 일반적으로 최대 몇 초 동안 지속되는 단기 폭발은 두 개의 초밀도 중성자별이 충돌하여 맹렬한 에너지를 방출할 때 발생하는 반면, 몇 분 동안 지속되는 장기간 폭발은 거대한 별이 수명을 다해 폭발할 때 발생합니다. 별의 핵이 붕괴하면서 블랙홀이 형성된다. 블랙홀에 의해 즉시 삼켜지지 않은 소용돌이치는 물질 원반이 그 주위에 빠르게 형성되어 강렬한 에너지의 쌍둥이 광선을 우주로 보내는데, 하나는 위를 향하고 다른 하나는 아래를 향하여 디스크에서 멀어집니다. 이들은 죽어가는 별을 갉아먹고 바깥쪽으로 분출하며, 별의 나머지 부분은 매우 강력한 초신성으로 폭발합니다.

감마선 폭발의 에너지는 거의 이해할 수 없습니다. 몇 초 안에 태양이 전체 120억 년 수명에 걸쳐 방출하는 에너지만큼 방출할 수 있습니다. 그들의 힘은 긴밀한 집중에서 나옵니다. 이 얇은 빔은 폭발 에너지를 매우 좁은 방향으로 집중시킵니다. 만약 광선이 당신의 방향을 가리키게 된다면, 당신은 수십억 광년 떨어진 곳에서도 감지될 수 있을 만큼 밝은 감마선의 섬광을 보게 될 것입니다. 경로 밖에서는 좀 더 전형적인 초신성을 볼 수 있습니다.

그 위력에도 불구하고, 대부분의 폭발은 우리로부터 너무 멀리 떨어져 있어서 빛이 극적으로 어두워지고, 그것을 보려면 망원경이 필요합니다.

10월 9일에 목격된 최초의 감마선 폭발로 GRB 221009A라고 명명된 이 폭발의 초기 섬광은 GRB의 위치를 ​​감지하고 신속하게 찾기 위해 특별히 설계된 궤도를 도는 페르미 감마선 우주 망원경의 센서에 의해 처음 감지되었습니다. 장기간의 버스트임에도 이례적으로 연장됐다. 감마선의 또 다른 폭발은 폭발을 관찰하도록 설계된 또 다른 궤도 망원경 세트인 Neil Gehrels Swift Observatory에 의해 발견되었습니다. 두 번째 피크는 거의 한 시간 후에 발생했는데, 이는 이러한 이벤트의 평소보다 훨씬 늦게 발생했는데, 이는 이 특정 GRB가 처리할 수 있는 전력이 얼마나 되는지 나타냅니다.

Swift는 즉시 전 세계 천문학자들에게 자동 경보를 보냈고, 천문학자들은 망원경을 폭발 방향으로 향하게 했습니다. 광선이 죽어가는 별 주위의 물질에 충돌하여 발생하는 가시광선의 희미한 빛은 우주 적색편이(우주 자체의 팽창으로 인해 빛이 붉어지는 현상)를 통해 그 거리를 드러내며 이것이 지금까지 본 것 중 가장 가까운 GRB임을 나타냅니다.