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전기적으로 중성이며 질량이 영(0)에 가까운 경입자족에 속하는 소립자로 다른 물질과 거의 반응하지 않아 이른바 ‘유령 입자’로도 불리는 중성미자(뉴트리노). 그런데 이런 입자가 거대 블랙홀에서 대량으로 방출하고 있음을 시사하는 연구결과가 나와 관심이 쏠리고 있다.
미국 위스콘신주립대(매디슨캠퍼스) 연구팀은 우리 은하 중심에 있는 밝고 작은 전파원으로 거대 블랙홀로 추정되고 있는 천체 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)에서 고에너지 중성미자가 발생하고 있음을 나타내는 증거를 발견했다고 미국물리학회가 발간하는 권위지 ‘피지컬리뷰디’(Physical Review D) 최신호에 발표했다.
연구에 참여한 바이양 물리학과 조교수는 “오늘날 천체물리학에서 가장 큰 문제 중 하나는 고에너지 중성미자가 어디에서 발생하는지 이해하는 것”이라고 말했다.
지난 2010년, 미국 국립과학재단(NSF) 아문젠-스콧 남극기지 내에 세워진 아이스큐브 중성미자 관측소에서는 지금까지 36개의 고에너지 중성미자를 검출했다. 이는 얼음 속 수소 이온과 부딪히는 상호작용에서 관측되는 것.
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연구팀은 여기서 얻은 데이터가 엑스선 관측 임무를 수행하는 ‘찬드라 위성’과 주로 감마선 폭발(GRB)을 관측하는 ‘스위프트 위성’, 그리고 고에너지 엑스선을 관측하는 ‘누스타'(NuSTAR) 위성으로부터 나온 데이타와 일치하는 것을 찾아냈다.
이 중 찬드라 위성에 관측된 데이터에서 가장 큰 폭발이 감지돼, 우리 은하 중심에 있는 궁수자리 A별로부터 나온 것임을 알아냈다고 연구팀은 설명했다.
일반적으로 중성미자는 태양과 같은 항성에서 끊임없이 대량으로 방출된다. 하지만 고에너지 중성미자는 우주에서 발생하는 가장 강력한 수준의 현상으로, 은하 충돌이 일어날 때나 물질이 거대 블랙홀로 흡수될 때, 고속으로 회전하는 펄서에 둘러싸인 소용돌이 안에서만 생성된다고 연구팀은 설명하고 있다.
사진=NASA
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
