밀리초펄서 (Millisecond Pulsar)
쉽게 풀면
1초에 수백 번씩 돌 정도로 매우 빠르게 자전하는 펄서로, 대부분 짝별에게서 물질을 받아 다시 빨라진 나이 든 중성자별입니다.
왜 중요한가
밀리초 펄서는 자전 주기가 수 밀리초로 극히 안정해 원자시계에 견줄 시계 역할을 하므로, 펄서 타이밍 배열로 나노헤르츠 중력파 배경을 검출하는 도구가 되었습니다. 대부분 쌍성계에 있어 일반상대성이론 검증과 중성자별 질량 측정의 표본을 제공하며, 가장 무거운 중성자별들이 여기서 발견되어 상태방정식을 제약합니다. 쌍성계 안에 있는 밀리초 펄서는 동반성의 질량까지 매우 정밀하게 측정할 수 있어, 지금까지 알려진 가장 무거운 중성자별의 상당수가 이런 쌍성 밀리초 펄서에서 발견되었다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
밀리초펄서가 매우 정밀한 시간 기준으로 활용될 수 있는 이유와 그 응용을 설명한다.
동반성으로부터 각운동량을 넘겨받아 다시 빠르게 회전하게 된다는 재활성화 과정이, 밀리초 펄서의 형성을 설명하는 핵심 서술로 자주 인용됩니다.
조금 더 깊게 보면
밀리초 펄서는 젊은 펄서가 아니라 늙은 중성자별이 동반성의 물질을 받아 다시 빨라진 재활용 펄서로, 자기장이 약해 감속이 극히 느린 것이 안정성의 원인입니다. 페르미 위성이 감마선에서 다수를 찾아내면서 은하 중심 감마선 초과의 유력한 설명 후보가 되어 암흑물질 간접 검출 논쟁에 얽혀 있습니다. 타이밍 정밀도는 성간 매질의 분산 변화와 펄스 모양 요동에 제한되어 단순히 오래 관측한다고 무한히 좋아지지 않습니다. 일부 밀리초 펄서는 동반성을 거의 증발시켜 사라지게 만드는 '거미 펄서'로 분류되며, 펄서 복사가 동반성 표면을 가열해 만드는 광도곡선 변화가 별도의 진단 자료로 쓰인다. 밀리초 펄서의 자전 안정성은 지구 자전보다도 뛰어난 경우가 있어, 이를 이용해 국제원자시 체계의 장기적인 정확도를 교차 검증하는 데도 활용된 바 있다.
주의할 점
밀리초펄서는 갓 태어난 젊은 중성자별이 아니라, 실제로는 쌍성 상호작용을 통해 다시 빠르게 회전하게 된 상대적으로 나이 많은 중성자별인 경우가 대부분이다.