새로운 종류의 항성(1)

1950년대 말에 전 세계 천문학자들은 하늘에서 상응하는 어떤 가시적인 천체도 없는 신비롭고 압축적인 전파원을 

발견하기 시작했다.  마침내 이 런 전파의 방출원이 밝혀졌는데, 희미한 점 같은 빛으로서 퀘이사라고 불리게 되었다. 1963년에 네덜란드 천문학자 마르턴 슈미트가  엄청나게 먼 거리(25억 광년 거리)에 있는 퀘이사를 발견했다. 
이 천체가 그렇게 쉽게 관측된다는 사실은 분명히 다량의 에너지를 쏟아내고 있다는 의미였다.

 

퀘이사를 찾아서

1960년대 중반에 이르자 많은 전파천문학자들이 새로운 퀘이사를 찾고 있었다. 그들 중 하나는 앤터니 휴이시로, 

케임브리지 대학의 전파 천문학 연구 모임의 일원이었다. 휴이 시는 행 성 간 섬광(IPS)이라는 현상을 기반으로 

전파 천문학의 신기술을 연하던 중이 었다. 행 성 간 섬광이란 작고 조밀한 전파원에서 발산되는 전파의 강도가 
'깜빡이거나’ 변동하는 현상이다. 항성처럼 가시광선을 방출하는 천체의 깜빡임은 그 빛이 통과해야 하는 지구 대기의 

교란 때문에 발생한다(내9쪽). 그러나 전파원의 깜빡임은 태양에서 방출하는 다량의 하전입자들 때문에 발생한다. 

전파가 이 ‘태양풍’을 통과하는 동안 회절되어 파장이 확산되면서 전파원이 깜빡이는 것처 럼 보이는 것이다.
휴이시는 행성 간 섬광을 이용하여 퀘이사를 찾을 수 있기를 희망했다. 퀘이사처럼 조밀한 전파원에서 나오는 

전파는 은하처럼 조밀하지 않은 곳에서 나오는 복사선 보다 더 많이 깜빡여서，퀘이사는 다른 어떤 전파원보다 

더 많이 깜빡였다. 휴이시와  그의 팀은 행성 간 섬광을 탐지하기 의해 특수 설계한 대형 전파 망원경을 제작했다.

이 망원경은 거의 2헥타르의 반경을 관측했고，완성되기까지 2년이 걸렸으며，모든 신호를 전달하기 위해 

190킬로미터가 넘는케이블이 필요했다.

케임브리지 전파 천문학 연구 집단의 구성원들은 새로운 망원경을 자체 개발했다.  
그들 중에는 박사과정 학생인 조슬린 벨 버넬이 있었다. 망원경이 1967년 7월에 가동되기 시작하자, 벨은 휴이시의

감독 하에 망원경 작동과 데이터 분석을 책임지게 되었다.벤의 임무 중 일부는 펜 리고더가 차트 리코더 출력지에 

기록하는 망원경의 관측 견과 데이터를 모니터링 하는 일이었다. 벨은 매일같이 약 30미터의 차트 출력지를 

검토하면서 금방 섬광의  근원을 찾아내는 법을 배웠다.

 

리틀 그린맨 1
이 프로젝트에 합류한 지 약 2달 만에 벨은 비정상적인 신호 패턴을 인식하고 ‘스크럽(scruff)’이라고 설명했다. 

이것은 퀘이사에서 나오는 주파수치고는 지나치게 높고 규칙적으로 보이는 신호였다. 그간의 기록을 검토하면서 

벨은 이것이 이전의 데이터에도 등장했고 항상 하늘의 같은 구역에서 나온다는 사실을 발견했다. 

흥미를 느낀 벨은 하늘의 같은 지역을 더욱 정기적으로 기록하는 차트를 만들기 시작했다. 1967년 11월 말에 

그녀는 이 신호를 다시 찾아냈다.  이것은 동인한 간격을 유지하는 연속적인  펄스로 항상 1.33초의 간격을 유지했다. 

벤은 그 신호에 ‘리틀 그린맨 1 (Little Green Man 1，LGM-1)’이란 명칭을 붙여 휴이시에게 보고했다. 그는 맨 처음에는 1.33초마다 발생하는 펄스가 항성처럼 거대한 천체에서 나온다고 보기에는 지니차게 빨라서 분명히 인간의 활동에서

기인하는 신호일 것이라고 생각했다. 벨과 휴이시는 함께 인간과 관련된 다양한 신호의 원천을 소거해가며, 달에서 반사된 레이더, 지구에서 비롯된 무선 전송, 기묘한 궤도를 도는 인공위성 등을 의심했다. 두 번째 망원경 역시 동일한 펄스를 포착하는 것으로 발견되자, 이런 펄스가 장비가 결함이 아닌 것으로 판명되었고, 계산 결과 펄스는 태양계의 한참 

밖에서 전달되는 것으로 밝혀졌다.
휴이시는 이 신호가 인간이 만들어낸 것이라는 최초의 의견을 변경해야 했다. 이 펄스를 외계에서 보냈을 가능성도 배제할 수 없었다. 그의 팀은 각 펄스의 지속시간을 측정하여 그것이 불과 6밀리초임을 알아냈다. 이렇게 짧은 지속시간은

이 전파원 이 작은 행성보다 더 클 리는 없다는 점을 시사했다. 그렇지만 행성이나 행성에 시는 외계 문명일 가능성도 

없었다. 만약 행성이 라면 항성의 궤도륜 돌기 때문에 도플러 변이 라는 주파수의 미세한 변화가 감지되어야 했기 때문이다.