‘태양표면 폭발’ 또는 ‘태양 플레어’(solar flare)로 불리는 현상에서 반물질이 포착됐다고 사이언스 데일리가 8일 보도했다.

태양 플레어는 태양 대기에서 물질을 가열 또는 가속시키는 에너지의 갑작스런 방출에 의해 일어나는 강력한 현상으로 이를 통해 대량의 물질이 우주 공간으로 고속 분출된다.

미국 뉴저지공대(NJIT) 과학자들은 이미 나와 있는 마이크로파 및 자기장 자료를 분석해 태양 플레어에서 나오는 반물질 입자인 양전자(positron)를 발견했다고 미국천문학회 회의에서 발표했다.

이 연구는 물질과 반물질의 강력한 비대칭이라는 수수께끼를 푸는데 태양이라는 거대한 실험실을 이용해 단서를 제공한 것이다. 태양 플레어에서 이런 입자들이 만들어진다는 사실은 이미 알려진 것이지만 그로 인한 즉각적인 효과가 포착된 것은 이번이 처음이다.

반물질은 입자가속기 실험으로 만들어 낼 수 있지만 그밖에는 관찰하기가 매우 어려운 존재이다.

연구진은 그러나 미항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 태양 및 태양권 탐사선(SOHO)이 제공한 태양 플레어 내의 자기장 방향과 일본 노베야마 전파헬리오그래프(태양면 상의 전파 강도 분포를 측정하는 전파망원경)에서 나온 두 주파의 전파 영상을 분석하는 방식을 이용했다.

그 결과 태양 플레어에서 가속화한 이온들 사이의 핵반응에 의해 만들어진 상대론적 반입자(빛의 속도에 가깝게 운동하는 반입자)를 처음으로 먼 거리에서 포착할 수 있었다.

이 연구는 원거리에서 전파 망원경 관찰을 통해 태양, 더 나아가 다른 천체들의 상대론적 반입자를 포착할 수 있게 됐다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

이를 통해 물질의 구조와 지구에도 주기적으로 광범위한 파괴적 영향을 미치는 태양 플레어 같은 고에너지 현상을 더 잘 이해할 수 있게 됐을 뿐 아니라 우주의 근원적 미스터리를 푸는데 자연의 실험실을 이용할 수 있게 된 것이다.

음의 전기를 띤 전자와 양의 전기를 띤 반물질 짝인 양전자는 물리적 행동은 같지만 전하의 차이로 인해 양전자는 반대편으로 원편광(圓偏光)된 전파를 방출하기 때문에 구별이 가능했다.

연합뉴스