우주로부터 오는 전파

 

우주에서 오는 것은 빛만이 아니라, 여러 가지 파장의 전자파가 오고 있다.

일반적으로 천체의 온도가 낮으면, 에너지가 낮은 전자파인 전파가 방사되고, 천체의 온도가 높으면, 에너지가 높은 전자파인 자외선이나 X선, 또는 감마선이 방사된다.

빛은 전자파의 일종으로 수천도란 온도의 물체에서 능률좋게 방사되는 것이다. 따라서 이것은 항성의 표준적인 표면 온도에 상당한다.

이러한 우주로부터의 전자파를 관측하는 데는 전파망원경이나 탐지기를 쓴다.
태양의 8배에서 30배 정도의 질량을 가진 별이 핵융합의 최종단계에 도달하면 ‘초혜성’이라고 부르는 대폭발이 일어난다.

이 폭발로 대부분의 물질은 우주에 날아 흩어져 버리지만, 중심부의 물질은 폭축(爆縮)에 의해 굉장히 높은 밀도의 별, ‘중성자성(中性子星)’이 된다.

중성자성은 1㎤당 2억 톤이라는 무거운 별로, 반지름 70만㎞의 태양을 불과 10㎞ 정도의 크기로 압축한 것과 같다. 이것은 원자핵 중에서 양자가 전자에 함몰되어 중성자가 되는 반응이 일어나 별전체가 중성자로 되어 있는 별이다. 이 중성자성의 존재는 양자역학이 탄생한 금세기 초에 이미 예언된 바 있다.

1967년, 영국의 천문학자 휴이시 등이 전파망원경으로, 대단히 규칙적인 약 1초의 반복 펄스상(狀)의 전파를 관측, 그것이 중성자성에서 오는 것이라는 것을 알고 중성자성의 존재를 확인했다. 이렇게 규칙적인 펄스를 내는 별을 펄사라고 부르는데, 그 후 빛이나 X선으로도 확인되었다.

그러면 어째서 이런 펄스가 지구로 보내지는 것일까. 실은 중성자성은 강력한 자장을 갖고 고속도로 회전하고 있다는 것을 알게 되었다. 중성자성 표면의 전자가 별의 남북 양극의 강력한 자장에 충돌하면 고속으로 가속화된 전파를 방사하게 된다.

이 전파의 빔은 중성자성의 회전과 함께 등대빛처럼 우주를 가로지른다. 그 때문에 규칙적인 펄스가 관측될 수 있는 것이다.

또 중성자성의 질량에도 한계가 있어서 태양 질량의 약 3배 정도까지밖에 안정적으로 존재할 수 없다. 이보다 무거운 것은 자신의 중력으로 제한없이 수축해서 예의 블랙 홀이 되어버린다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 우주로부터 오는 전파