남극 아이스큐브 중성미자 관측소가 중성미자의 고향을 밝혀냈다. 중성미자는 아원자입자(원자보다 작은 입자)로, 관측이 어려워 유령 입자라고도 부른다.
아이스큐브 연구팀은 13일 국제학술지 '사이언스'(Science)에 중성미자를 관측한 결과를 담은 논문을 발표했다.
중성미자는 전기적으로 중성이고 질량이 0에 가까워 은하나 항성, 행성 등의 방해를 받지 않고 수십억 광년의 우주 공간을 이동할 수 있다. 중성미자 가운데 태양계 외부에서 날아온 고에너지 중성미자는 2013년에 아이스큐브에서 최초로 발견되었다.
과학자들은 고에너지 중성미자가 어디서 왔는지 알아내기 위해 관측을 거듭했다. 그러다 지난해 9월 22일 고에너지 중성미자가 남극 얼음 속 튜브 모양의 검출기에 포착되면서 연구에 속도가 붙었다.
아이스큐브 중성미자 관측소는 즉시 세계 각국에 후속 관측을 요청했으며, 이를 분석하여 고에너지 중성미자가 블레이자(TXS 0506+056)에서 방출되었다는 결론을 도출했다.
블레이자는 중심부에 거대질량 블랙홀을 가진 은하다. 블랙홀 내부의 강한 중력이 그 주변에서 다양한 고에너지 현상을 일으키면서 미립자들을 수십억 광년 떨어진 곳으로 이동시킨다.
아이스큐브 중성미자 관측소 선임과학자인 프랜시스 할젠 위스콘신-매디슨대학 물리학교수는 "우주선(cosmic ray, 우주에서 날아오는 고에너지를 띤 입자)은 100년 이상 전부터 관측됐지만, 이제야 그 근원을 알게 되었다"고 말했다.
천문학자들은 이 연구가 중성미자와 관련된 연구의 진척뿐 아니라 다중신호 천문학의 새 지평을 열었다는 의의가 있다고 말했다. 다중신호 천문학은 똑같은 천체나 천문현상을 광학, 전파, X선, 감마선, 중력파, 중성미자 등 다른 신호를 통해 연구하는 것을 말한다. 각각의 신호를 통해 알아낼 수 있는 내용이 다르기 때문에 이를 종합하면 블랙홀이나 초신성폭발 같은 현상을 더욱 정확하게 이해할 수 있다.
KPI뉴스 / 권라영 기자 ryk@kpinews.kr
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