2022년 10월, 지구가 어떤 빛을 맞았는데, 이게 지금까지 관측된 감마선 폭발 중에 가장 밝은 걸로 기록됐더라고요. 다들 'BOAT'라고 부르는데, Brightest Of All Time, 그러니까 "역대 가장 밝은 것"이라는 뜻의 약자예요. 근데 재밌는 건, 2022년에 '도착'했을 뿐이지 실제로 폭발이 일어난 건 약 19억 년 전이라는 점입니다. 그 빛이 19억 년을 날아와서야 지구에 닿은 거죠.
감마선 폭발 자체는 거대한 별이 수명을 다하고 무너지면서 터지는 현상인데, 이번 건 처음엔 그 증거(초신성)가 안 보여서 좀 애매했어요. 그런데 반년 뒤에 제임스웹이 다시 들여다보니 'SN 2022xiw'라는 초신성이 확인되면서, 결국 무거운 별이 붕괴한 사건이었다는 게 밝혀졌습니다.
이 글에 나오는 용어들이 좀 낯설어서, 제가 이해한 방식으로 최대한 쉽게 풀어볼게요.
먼저 'T90'이라는 게 있는데, 이건 폭발이 "얼마나 오래 지속됐나"를 재는 방법이에요. 처음 5%랑 마지막 5%는 애매하니까 빼고, 가운데 90%만 재는 식이거든요. 이번 폭발은 이 기준으로 약 289초였습니다. 그다음 '잔광'은 어려운 말 같아도 뜻은 간단해요. 폭발이 끝난 뒤에도 X선이나 가시광선, 전파 형태로 계속 흘러나오는 빛을 가리키는 말이에요.
'사방 환산 에너지'라는 개념도 나오는데, 이건 조금 주의가 필요해요. 폭발 에너지가 사방으로 고르게 퍼졌다고 '가정'하고 계산한 총에너지라서, 실제 값보다 많이 부풀려져 있거든요. 실제로는 에너지가 좁은 방향으로 집중해서 뿜어져 나갔는데, 그걸 사방으로 다 퍼졌다고 치고 계산하면 당연히 숫자가 커질 수밖에 없죠. 그리고 '펄스 중첩'은 관측 장비 쪽 문제예요. 신호가 너무 많이 쏟아지면 장비가 여러 개를 하나로 뭉쳐서 세어버리는 현상인데, 그래서 처음엔 실제보다 덜 밝게 측정됐다고 하네요.
개념 설명은 여기까지 하고, 왜 이 사건이 유난히 특별했는지도 짚어볼게요. 일단 폭발의 제트(빛이 뿜어져 나온 방향)가 0.8~2도 정도로 엄청 좁았는데, 하필 그게 거의 정확히 지구를 향하고 있었어요. 좁은 손전등 빛을 정면으로 마주 본 셈이라, 유독 밝게 보인 이유가 여기에 있습니다. 지구 쪽에서도 영향이 있었는데, 전리층이 이온화되면서 장거리 통신용 전파가 3.4dB나 약해졌대요. 낮 시간에 태양 플레어급 교란이 생긴 거나 마찬가지였다고 하고요. 스위프트 망원경에는 X선 고리 21개가 찍혔는데, 이게 우리은하 먼지층에서 빛이 산란되면서 생긴 거라 오히려 6만 1천~1,300광년 거리의 먼지 분포를 지도로 그리는 데 쓰였다고 합니다. 그리고 12 MeV 방출선이 40초 넘게 이어진 것도 감마선 폭발 연구 50년 역사에서 처음 확실하게 확인된 사례라고 해요.
통계적으로는 이 정도 규모의 폭발이 1만 년에 한 번꼴로 지구를 지나간다고 하니, 상당히 희귀한 사건을 산 채로 목격한 셈이에요.
용어가 많이 나오는 만큼 쉽지 않은 글이긴 한데, 하나씩 따라가면서 보시면 꽤 재밌는 내용이에요. 궁금하신 분들은 천천히 읽어보세요.