감마선폭발 (Gamma-Ray Burst)
한 줄 정의: 수 밀리초에서 수 분 동안 감마선이 매우 강하게 방출되는, 우주에서 가장 에너지가 큰 폭발 현상입니다.
쉽게 풀면
하늘의 어느 방향에서 갑자기 감마선이 번쩍이고 사라지는 현상입니다. 짧은 순간에 엄청난 에너지를 내놓습니다. 폭발 뒤에는 X선·가시광·전파로 서서히 어두워지는 잔광이 이어집니다.
왜 중요한가
거대 별의 죽음과 중성자별 병합을 연구하는 창이며, 매우 먼 우주까지 보이기 때문에 초기 우주 탐사에도 쓰입니다. 2017년 중력파와 함께 짧은 감마선폭발이 관측되며 다중신호 천문학의 상징이 되었습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"긴 감마선폭발의 잔광 위치에서 초신성 신호가 검출되어 무거운 별의 핵붕괴와 연관됨이 확인되었다."
긴 폭발의 기원을 밝힌 관측 논리를 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
지속 시간이 약 2초보다 긴 긴 폭발은 주로 무거운 별의 붕괴, 짧은 폭발은 주로 중성자별 병합과 연관됩니다. 다만 예외 사례도 발견되어 지속 시간만으로 기원을 단정하긴 어렵습니다. 방출은 좁은 상대론적 제트로 이루어지며, 제트가 우리 쪽을 향할 때 강하게 관측됩니다.
주의할 점
킬로노바(kilonova)는 중성자별 병합 후 무거운 원소 붕괴로 빛나는 가시광·적외선 현상이고, 감마선폭발은 제트에서 나오는 감마선 섬광 자체입니다. 둘이 같은 사건에서 함께 나타날 수는 있습니다.