고속전파폭발 (Fast Radio Burst)

천문학
한 줄 정의: 밀리초 동안만 지속되는 매우 밝은 외부은하 기원 전파 섬광입니다.

쉽게 풀면

고속전파폭발은 전파망원경에 천분의 몇 초 동안만 잡히는 아주 강한 전파 신호입니다. 신호가 성간과 은하간 플라스마를 지나오면서 낮은 주파수가 더 늦게 도착하는데, 이 지연량인 분산척도가 우리 은하 안에서 기대되는 값보다 훨씬 커서 외부 은하에서 왔다고 판단합니다. 한 번만 관측되는 것도 있고 같은 위치에서 여러 번 되풀이되는 것도 있습니다.

왜 중요한가

되풀이되는 사례 가운데 일부가 마그네타와 연결되면서, 강한 자기장을 가진 중성자별의 활동을 들여다보는 창으로 주목받고 있습니다. 또한 신호가 겪은 분산은 그 경로에 있는 전자의 총량을 알려주므로, 눈에 잘 띄지 않는 은하간매질의 물질을 재는 도구로도 활용됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"반복형 고속전파폭발 표본의 분산척도 분포를 숙주은하 적색편이와 비교하여 은하간 전자밀도를 추정하였다."

조금 더 깊게 보면

분산척도는 시선 방향 전자밀도를 거리로 적분한 값이므로, 독립적으로 적색편이를 아는 숙주은하가 확인되면 거리와 분산척도를 잇는 관계를 세울 수 있습니다. 편광과 회전측정 값이 크게 변하는 사례는 방출원 주변에 강한 자기장과 조밀한 플라스마가 있음을 시사합니다. 방출 기전은 마그네타 자기권 내부 또는 충격파에서의 결맞음 방출 등 여러 후보가 경쟁하고 있어 확정된 표준 모형은 아직 없습니다.

주의할 점

펄서는 같은 천체가 규칙적인 주기로 전파를 내보내는 반면, 고속전파폭발은 주기성이 없고 훨씬 밝으며 대부분 외부 은하 거리에서 옵니다. 반복형이 있다고 해서 펄서처럼 주기적인 것은 아닙니다.

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