달 궤도선 '다누리' 장비로 24억광년 떨어진 '감마선 폭발' 분석

한국지질자원연구원

한국 달 궤도 탐사선(KPLO) '다누리호'에 탑재된 감마선 분광기(KGRS). 지질연 제공

국내 연구팀이 한국 최초의 달 궤도 탐사선 '다누리'를 통해 먼 우주에서 발생한 '감마선 폭발' 현상을 분석하는 데 성공했다. 인류 관측 역사상 가장 강력한 감마선 폭발이다.

한국지질자원연구원은 김경자 우주자원개발센터장이 이끈 연구팀이 한국 달 궤도 탐사선(KPLO)인 다누리에 탑재된 감마선 분광기로 관측한 감마선 폭발 현상을 분석해 연구결과를 17일 국제학술지 '사이언티픽 리포트'에 공개했다고 20일 밝혔다.

감마선 폭발은 먼 우주에서 발생한 에너지 방출로 고에너지 전자기파인 감마선이 관측되는 현상이다. 감마선 폭발은 1967년 구소련 위성에서 처음 관측됐지만 아직 정확한 실체는 다 밝혀지지 않았다. 과학자들은 감마선 폭발 현상을 분석하면 초기 우주와 블랙홀의 구성과 진화 과정에 대한 실마리를 얻어 우주의 기원을 밝혀내는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

연구팀은 다누리에 탑재된 감마선 분광기(KGRS)를 통해 다누리 발사 4일째인 2022년 8월 9일부터 감마선 데이터를 모았다. 이번에 연구된 감마선 폭발은 10월 9일 13시 20분부터 13시 26분 사이에 기록됐다. 다누리가 2022년 12월 17일 달 궤도에 진입하기도 전에 측정된 데이터다.

감마선 폭발이 측정됐을 때 KPLO의 위치. 지질연 제공

분석 결과에 따르면 감마선 폭발의 발생 지점은 약 24억 광년(빛의 속도로 1년 동안 진행한 거리) 떨어진 궁수자리로 추정된다. 지금까지 기록된 가장 강력한 감마선 폭발이다.

감마선 분광기는 달 궤도를 돌며 10초마다 감마선 데이터를 수집해 심우주에서 관측할 수 있는 감마선 폭발과 배경 감마선 등을 측정한다. '달 우주방사선 환경지도'와 물, 산소, 헬륨-3 등 달 표면 원소지도' 작성도 목표다. 연구에 활용된 자료는 다누리 자료공개 사이트에서 12월 7일부터 확인할 수 있다.

김경자 센터장은 "행성 지질 탐사용 감마선분광기가 천문 관측에 기여한 첫 사례가 됐다"며 "연구에 더욱 집중해 대한민국의 우주 자원탐사 경쟁력을 강화하는 데 앞장서겠다"고 전했다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41598-024-69928-w

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]