- 천문학자들은 우리 은하 내에서 양성자를 페타 전자볼트(PeV) 단위까지 가속할 수 있는 천체, 일명 '페바트론(PeVatron)'을 확인했음. 이는 지구상의 대형 강입자 충돌기보다 약 1,000배 더 강력한 에너지임.
- 해당 천체는 알타이르 근처에 위치한 'LHAASO J1912+1014u'로, 극단적인 우주선 입자를 생성하는 은하 내 희귀한 가속기임.
연구 방법
- 2024년 중국과 티베트의 지상 관측소가 고에너지 감마선을 처음 탐지했음.
- 고에너지 감마선은 가속된 양성자뿐만 아니라 빠르게 이동하는 전자에 의해서도 생성될 수 있어, 단일 기기만으로는 그 정체를 확실히 규명하기 어려웠음.
- 히로시마 대학의 미즈노 츠네후미가 이끄는 연구팀은 서로 다른 세 가지 장비의 데이터를 결합하여 이를 해결함:
- NASA 페르미 망원경: 감마선 방출 스펙트럼 데이터 제공
- 일본 FUGIN 조사: 전파 관측을 통해 주변 성간 가스 분포 지도화
- NASA 찬드라 관측소: X선 측정 데이터 제공
연구 결과
- 통합된 데이터를 통해 감마선 방출이 성간 가스 분포와 정확히 일치함이 확인되었으며, 이는 양성자가 가스와 충돌하며 발생하는 현상임을 증명함.
- 감마선 에너지 범위 분석 결과 전자 기원설이 배제되었으며, X선 데이터에서도 대안적인 설명이 제시하는 확산 방출이 거의 관측되지 않았음.
의의
- 이번 결과는 우리 은하 곳곳에 흩어진 다른 페바트론 후보들을 검증할 수 있는 신뢰할 만한 방법론을 제시함.
- '화살 하나는 쉽게 부러지지만 세 개를 묶으면 부러지지 않는다'는 격언처럼, 여러 장비의 데이터를 결합함으로써 우주 고에너지 현상의 정체를 명확히 규명할 수 있게 됨.