국내 연구진, 우주에서 지구로 날아오는 ‘초고에너지 입자’ 원인 가설 제시

류동수 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 교수[사진=울산과학기술원(UNIST)]

우주에서 지구로 날아오는 '초고에너지 우주선'(Ultra-High Energy Cosmic Ray) 생성 원인을 밝힐 가설을 국내 연구진이 제시했다.

울산과학기술원(UNIST)은 류동수 자연과학부 교수가 이끄는 연구진이 초속 100m 야구공 운동에너지와 맞먹는 에너지를 가진 입자가 지구로 날아오는 이유를 예측한 연구 결과를 '사이언스 어드밴시스' 온라인판에 발표했다고 3일 밝혔다.

우주에서 지구로 날아오는 입자 중에서 큰 에너지를 가진 것들을 '우주선'이라고 부르며 이중 더 많은 에너지를 가진 입자를 '초고에너지 우주선'이라고 한다.

초고에너지 우주선 중에는 입자 하나 에너지가 10의 20승 전자볼트(eV) 이상인 것도 있다. 현재 초고에너지 우주선이 어디서, 어떻게 생성되는지 밝혀지진 않았다.

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류동수 교수 연구진은 이 초고에너지 우주선이 처녀자리 은하단 내 천체에서 생성된 후 상대적으로 가까운 북두칠성 은하단에서 튕겨 나왔다는 가설을 제시했다.

처녀자리 은하단과 북두칠성 은하단은 은하 필라멘트(가늘고 길게 나열된 공간적 분포)로 연결된다. 초고에너지 우주선이 이 처녀자리 은하단에서 생성된 이후 은하 필라멘트를 따라 이동하다가 북두칠성 근처에서 지구로 왔다는 것이다. 연구진은 이런 가설을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 나타내는 데 성공하기도 했다.

연구진은 이번 연구가 초고에너지 우주선의 기원을 규명하는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대하고 있다.