우리은하 중심부서 우주 방사선 막는 신비한 장벽 발견

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https://m.nownews.seoul.co.kr/news/science/development/2021/11/15/20211115601011
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수정 2021-11-15 17:08

입력 2021-11-15 17:08

우리 은하인 은하수 중심에서 나오는 우주 방사선인 우주선(cosmic rays·宇宙線)을 차단하는 일종의 신비한 장벽이 발견돼 천문학자들이 의아해하고 있다.

영국 과학전문 뉴사이언티스트 등에 따르면, 중국과학원 연구진은 은하수 중심에 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)이 다른 은하들의 사례보다 낮은 밀도의 우주선을 갖고 있다는 점을 알아냈다. 이는 CMZ라는 영역 속 분자 구름이 우주선을 차단하고 있을 가능성을 시사하는 셈이다.

연구진은 이번 연구를 위해 미국항공우주국(NASA)의 페르미 광역 감마선 우주망원경의 관측 자료를 자세히 분석했다고 밝혔다.

분석 결과, 우주선의 밀도는 은하수 중심 바로 밖의 영역에서는 매우 일정한 에너지를 지니고 있지만 은하수 중심에 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)에서는 에너지가 급격히 감소하는 것으로 나타났다.(사진=네이처 커뮤니케이션)

분석 결과, 우주선의 밀도는 은하수 중심 바로 밖의 영역에서는 매우 일정한 에너지를 지니고 있지만 은하수 중심에 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)에서는 에너지가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 무언가가 CMZ에서 우주선을 막고 있다는 점을 시사한다고 연구진은 덧붙였다.

이에 대해 연구 주저자인 황샤오위안 연구원은 “만일 장벽이 없다면 우주선의 바다는 CMZ에도 존재해야 한다”면서 “관측 자료로 볼 때 무언가 장벽이 있다는 방증”이라고 설명했다.

대부분 우주선은 하전입자(전하를 띠고 있는 입자)다. 이때문에 강한 자기장이 존재하면 경로가 바뀔 수 있다. 황 연구원은 “외부보다 더 강한 자기장이 CMZ에 존재할 가능성이 크며 이는 우주선이 CMZ로 침투하는 것을 막을 수 있다”면서 “게다가 중심의 초거대 블랙홀인 궁수자리 A별의 활동으로 움직이는 자기장을 띈 바람도 있을 수 있는데, 이런 현상 역시 우주선이 CMZ로 들어가는 것을 막는 것을 돕는다”고 말했다.

자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최신호에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr