미지의 '헤일로' 성분 밝혀낸 세계 천문학계… GIST 학부생이 결정적 역할

GIST 조혜린 학부생

[파이낸셜뉴스] 전세계 천문학자들이 공동 연구를 통해 은하의 후광(헤일로)를 관측하고 헤일로의 성분이 기존에 예측했던 것보다 밀도가 낮고 자성이 약한 가스라는 것을 증명해냈다.

이 프로젝트에는 전세계 19명의 연구원들이 참여했는데 국내 학부생이 결정적인 역할을 한 것으로 밝혀졌다. 이 학부생은 광주과학기술원(GIST) 물리전공 4학년에 재학중인 조혜린 학생이다. 조혜린 학생은 이번 연구참여로 사이언스지에 발표된 논문에 당당히 저자 이름을 올렸다.

조혜린 학생은 본인이 직접 제작한 두 개의 프로그램을 통해 빠른 전자 폭발 신호(FRB)의 편광도(polarization)를 분석해 FRB 자체가 가진 전자기파의 특성과 FRB가 지나간 헤일로의 자기장의 세기를 예측했다.

빠른 전자 폭발 신호(FRB)와 헤일로(후광)는 그 특성상 관측이 쉽지 않아 아직까지 천문학계에서 가설과 예상만 있을뿐 뚜렷한 증명을 하지 못했다.

빠른 전자 폭발 신호는 2007년 처음 발견됐는데, 우리 은하 밖 몇 십억 광년의 거리에서 날아온 것으로 ms(밀리초)의 아주 짧은 시간 안에 반짝하고 사라져 관측이 어렵다. 지금까지 100여 개의 FRB 신호가 관측됐지만 정확히 어느 은하에서 온 신호인지 밝혀진 것은 3개뿐이며 그 중 2개가 이번 연구에 참여한 호주 CRAFT 팀에 의해 밝혀졌다.

또 헤일로는 은하 외곽에 빛과 상호작용이 거의 없는 암흑물질과 기체로 구성된 미지의 공간이다. 수많은 천체물리학자는 관측되는 것보다 아주 큰 질량을 가진 암흑 물질이 있을 것으로 예측해왔으며 이 헤일로 연구를 통해 별 생성과정 등의 복잡한 물리현상을 더욱 잘 이해할 수 있을 것으로 기대해 왔다.

이번 논문은 호주 CRAFT팀의 거대 전파망원경인 ASKAP로 관측된 FRB 신호, 즉 50억 광년 떨어진 은하로부터 온 이 FRB를 통해 이 신호가 통과한 40억 광년 떨어진 은하의 헤일로에 대한 물리적 특성을 측정했다. 그 결과 기존 연구에서 예측된 것과는 다른 특성을 밝혀냈다.

즉, 하나의 천문학적 미스터리로 또 다른 천문학적 미스터리를 탐사한 것이다.

[e-mail] 김만기 기자