“현대 과학으로 설명 불가능”...초고에너지 우주선 포착에 과학자들 ‘혼란’

인사이트 지구에 충돌하는 극단적 초고에너지 우주선 상상도 / 오사카공립대학교

[인사이트] 김소영 기자 = "현대 물리학 이론으로는 설명할 수 없다"

초고에너지 '우주선(Cosmic Ray∙宇宙線)'이 두 번째로 포착됐다.

24일 국제 '텔레스코프 어레이'(Telescope Array) 공동연구단은 과학 저널 '사이언스'(Science)에 이같은 내용을 소개했다.

이들은 2021년 5월 포착된 우주선 입자의 에너지가 244EeV(엑사전자볼트=10의 18제곱 전자볼트)로, 이론상 가능한 수치보다 5배나 큰 것으로 분석됐다고 알렸다.

이 우주선은 2021년 5월 27일 유타주 텔레스코프 어레이 북서쪽 부분의 검출기 23개, 48㎢의 면적에서 포착됐다.

인사이트 미국 유타주 서부 사막에 위치한 입자 검출기 연구 단지 '텔레스코프 어레이'에서 포착된 초고에너지 우주선 '아마테라스 입자'의 상상도 / 오사카공립대학교

이 입자들을 분석한 결과 에너지가 244EeV에 달하는 사실이 밝혀졌다.

1Eev 이상의 에너지를 갖는 우주선을 '초고에너지 우주선(UHECR)'이라고 부르는 점을 고려했을 때 일반적 UHECR의 200배가 넘는 위력이다.

학자들을 충격에 빠뜨린 건 해당 우주선의 에너지 수준이 이론적으로 불가능하다는 점이다.

인사이트 기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진 / gettyimagesBank

현대 물리학 이론에서는 입자가 다른 은하에서 우리 은하로 이동할 때 가질 수 있는 에너지의 상한선을 50EeV로 추정하는데, 오마이갓 입자와 아마테라스 입자는 이 한계를 뛰어넘는다.

연구자들은 자기장이 우주선의 진로에 미치는 영향에 대한 현재의 추정치가 잘못됐을 수 있다고 밝혔으며, 아마테라스가 연구팀의 계산과 다른 방향에서 왔을 가능성이 있다고 보고 있다.