Webb 망원경은 알려진 물리학을 무시하는 신비한 폭발을 발견했습니다.

NASA는 제임스 웹 우주망원경을 사용하는 연구자들이 긴 감마선 폭발이자 우주에서 가장 에너지 넘치는 사건 중 하나인 GRB 250702B를 조사했다고 발표했습니다. 이러한 폭발은 일반적으로 거대한 별이 블랙홀로 붕괴되어 고에너지 감마선의 짧고 강렬한 섬광을 생성할 때 발생합니다. 이 이벤트는 매우 다르게 작동했습니다.

폭발을 연구하고 있는 러트거스 예술과학대학 물리천문학부 박사후 연구원인 휴이 시어스(Huei Sears)는 “이 물체는 설명하기 어려운 극단적인 특성을 보여준다”고 말했다. “보통 이러한 폭발은 1분 이내에 끝나지만 GRB 250702B는 몇 시간 동안 지속되었으며 심지어 하루 전에는 엑스레이 활동의 ​​징후도 보였습니다.”

전 세계 관측을 통해 비정상적인 행동이 드러남

Sears는 전 세계 관측소에서 이번 사건의 데이터를 분석하고 있다고 설명했습니다. 여기에는 중국의 아인슈타인 탐사선(Einstein Probe)과 SF 영화 콘택트(Contact)에 등장한 것으로 널리 알려진 미국 국립과학재단(National Science Foundation)의 매우 큰 배열(Very Large Array)과 함께 작업하는 팀이 포함됩니다.

감마선 방출은 최소 7시간 동안 지속되었으며, 이는 이전 기록 보유자보다 거의 두 배에 달하는 기간입니다. NASA는 또한 이벤트에 대한 한 가지 가능한 시나리오를 보여주는 애니메이션을 공개했습니다. 이 모델에서는 질량이 태양 질량의 약 3배이고 사건의 지평선 폭이 18km에 불과한 블랙홀이 궤도를 돌며 동반성과 합쳐집니다.

메릴랜드주 NASA 고다드 우주 비행 센터의 천문학자 엘리자 나이츠는 “이번 폭발은 확실히 지난 50년 동안 우리가 본 어떤 폭발과도 다르다”고 말했다.

블랙홀과 관련된 가능한 설명

과학자들은 몇 가지 설명을 고려하고 있습니다. 한 가지 가능성은 이것이 비정상적으로 극단적인 감마선 폭발이었다는 것입니다. 또 다른 하나는 태양보다 수천 배나 더 큰 블랙홀이 너무 가까이 접근한 별을 찢어버리는 조수 붕괴 사건이었다는 것입니다. 좀 더 특이한 아이디어는 더 작은 블랙홀이 벗겨진 헬륨별과 합쳐져 내부에서 그것을 소모한다는 것을 암시합니다.

정확한 원인에 관계없이 블랙홀은 조금만 물어뜯는 것 이상의 일을 했습니다. 그것은 우주를 가로질러 발사되는 강력한 에너지 제트를 방출했습니다.

다중 망원경의 노력으로 사건을 포착하다

NASA의 페르미 감마선 우주망원경은 7월 2일에 폭발을 처음으로 감지했으며, 이에 따라 다른 장비에서도 신속한 후속 관측이 이루어졌습니다. 그 사건은 너무 강렬해서 어떤 망원경으로도 전체 그림을 포착할 수 없었습니다. 과학자들은 우주 기반 관측소와 지상 관측소의 데이터를 결합하여 감마선, X선, 적외선 및 무선 신호를 수집했습니다. 일반적인 빛에서는 폭발이 보이지 않았습니다.

루이지애나 주립대학의 천체물리학자인 에릭 번즈(Eric Burns)는 “여러 우주선에 장착된 장비의 결합된 힘을 통해서만 이 사건을 이해할 수 있었다”고 말했습니다.

먼 은하가 미스터리를 더하다

허블 우주 망원경의 이미지는 폭발이 발생한 위치에 특이한 은하계를 보여주었습니다. 처음에는 두 개의 은하가 합쳐지거나 하나의 은하가 어두운 먼지 띠에 의해 분할되는 것처럼 보였습니다. 나중에 Webb 관측에 따르면 은하계는 약 80억 광년 떨어져 있으며, 이는 지구가 형성되기 훨씬 전에 폭발이 일어났다는 것을 의미합니다.

호스트 은하계를 더 잘 이해하기 위해 Sears는 사건이 발생한 지 몇 달 후 주요 근적외선 영상 장비인 Webb의 NIRCam을 사용하여 후속 관측을 주도했습니다.

시어스는 “이렇게 생생하고 전례 없는 세부 묘사를 통해 우리는 먼지 띠가 있는 매우 큰 은하 하나만 볼 수 있다”고 말했다. “은하는 폭발의 흔적이 남아 있는지 여부가 100% 명확하지 않을 정도로 복잡한 구조를 가지고 있지만, 존재한다고 해도 정말 희미합니다.”

미스터리는 아직 해결되지 않은 채 남아있습니다

이 발견은 GRB 250702B가 조수 붕괴 사건이 아니라 감마선 폭발이었다는 생각을 뒷받침합니다. 그럼에도 불구하고 연구자들은 확실한 결론에 도달하지 못했습니다.

Sears는 “이런 유형의 조수 붕괴 사건은 몇 번만 봤기 때문에 이것이 어떻게 진화할지 확실히 알 수 없습니다”라고 말했습니다. “이 폭발에 대한 많은 연구는 서로 다르고 때로는 모순되는 설명을 제공합니다. 실제로 무슨 일이 일어났는지 이해하는 것은 아직 초기 단계입니다.”

최종 설명이 무엇이든, 과학자들은 이 사건이 드물고 중요하다는 데 동의합니다.

“이것은 우리에게 별과 블랙홀이 어떻게 진화하는지에 대한 극단적인 연구를 할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다”라고 Sears는 말했습니다. “GRB 250702B는 예상치 못한 새로운 발견일 수도 있습니다.”

Webb 망원경은 유럽 우주국(ESA)과 캐나다 우주국(CSA)에서도 지원됩니다.