SGR 1806-20
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1. 개요
SGR 1806-20은 궁수자리 방향으로 약 5만 광년 떨어진 성단 1806-20에 위치한 마그네타이다. 1979년 감마선 폭발로 처음 발견되었으며, 강력한 자기장을 가진 중성자별로, 1998년 마그네타로 밝혀졌다. 2004년 12월 27일에는 관측 사상 가장 강력한 폭발을 일으켰으며, 이로 인해 지구 전리층에 영향을 미치기도 했다. SGR 1806-20은 2024년 행성 SGR 1806-20 b의 존재 가능성이 제기되기도 했다.
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| SGR 1806-20 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 별자리 | 궁수자리 |
| 거리 | 13,000 파섹 (42,000 광년) |
| 자전 주기 | 7.55592 초 |
| 분류 | 마그네타, 중성자별 |
| 명칭 | |
| 기타 명칭 | GRB 790107 INTEGRAL1 84 AX 1805.7-2025 GRB 970912 INTREF 882 CXOU J180839.3-202439 HETE Trigger 1566 KONUS 07.01.79 EQ 1805.7-2025 HETE Trigger 3801 PSR J1808−2024 GBS 1806-20 HETE Trigger 3800 RX J1808.6−2024 |
2. 위치 및 성단
SGR 1806-20은 성단 1806-20에 있는 전파 성운 G10.0-0.3에 위치하며, 가장 많은 H II 영역을 포함하고 있다. 성단 1806-20은 다수의 아주 특이한 별들로 구성되어 있는데, 이중에는 적어도 두 개의 고탄소 울프-레이에별(WC9d와 WCL), 두 개의 청색 초거성, 그리고 우리 은하에서 가장 밝고 무거운 별 중 하나인 LBV 1806-20이 있다.
SGR 1806-20은 1979년 1월 7일 감마선을 방출하는 천체(버스트: GB970107)로 처음 발견되었고, 1986년에 연성 감마선 반복체로 알려졌다 . 1987년에는 SGR 1806-20으로 명명되었다 . 1993년 전파 망원경 관측을 통해 초신성 잔해 내에 위치한 것이 밝혀져 중성자별임이 판명되었으나, 당시에는 감마선 방출 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 1998년 이 천체가 강한 자기장을 가진 펄서이자 연성 감마선 반복체가 마그네타임이 판명되었다 .
SGR 1806-20은 지름이 약 34km인 중성자별로, 7.56초마다 자전하는 펄서이다. X선으로 관측된 펄서의 이름은 PSR J1808-2024이다. 표면은 최대 14.5km/s의 속도로 회전하며, 자전 속도는 다른 펄서에 비해 매우 빠르게 감소하고 있다.
SGR 1806-20은 전파 성운 G10.0-0.3의 중심부에 위치하며, 이 이름을 딴 산개 성단의 일원이다. 이 성단은 W31의 구성 요소이며, W31은 은하수에서 가장 큰 H II 영역 중 하나이다.
SGR 1806-20은 지구에서 볼 때 은하수 중심부의 반대편, 궁수자리 방향으로 약 5만 광년 떨어진 곳에 있는 성운 G10.0-0.3의 중심부에 있다.[10]
3. 발견 및 연구 역사
1995년에는 이 천체가 LBV 1806-20의 동반성일 가능성이 제기되었지만[11], 2002년에 부정되었다 .
4. 물리적 성질
SGR 1806-20은 전파 성운 G10.0-0.3 중심부에 있으며, 같은 이름을 가진 산개 성단의 일원이다. 이 성단은 W31의 구성 요소이며, W31은 은하수에서 가장 큰 H II 영역 중 하나이다. 1806-20 성단은 적어도 두 개의 탄소가 풍부한 울프-레이에 별(WC9d 및 WCL), 두 개의 푸른 초거성, 그리고 은하에서 가장 밝고 질량이 큰 별 중 하나인 LBV 1806-20을 포함하여 매우 특이한 별들로 구성되어 있다.
4. 1. 마그네타
SGR 1806-20은 극도로 강력한 자기장을 가진 마그네타이다.[12] 1998년 기준으로, 알려진 천체 중 가장 강력한 자기장을 가지고 있었다. 자기장의 세기는 8 x 1010T에 달한다. 이는 지자기의 2000조 배, 일반적인 펄서의 100만 배 이상이다.
SGR 1806-20의 표면에서 별 지진이 발생한 지 42,000년 후, 그로 인한 폭발에서 발생한 방사선이 2004년 12월 27일 지구에 도달했다. (GRB 041227)[3] 이 폭발은 태양계 밖에서 기원한 것으로 지구에서 관측된 가장 밝은 사건이었으며, GRB 080319B가 나타나기 전까지 이 기록을 유지했다. 이 마그네타는 1/10초 동안 1E의 에너지를 방출했는데, 이는 태양이 15만 년 동안 방출하는 에너지(1.85E)보다 더 많은 양이다.[3] 이 폭발은 1604년 요하네스 케플러가 관측한 초신성인 SN 1604 이후, 인류가 이 은하에서 관측한 가장 큰 폭발로 여겨진다. 감마선은 지구의 전리층에 충돌하여 더 많은 이온화를 일으켰고, 이는 전리층을 일시적으로 확장시켰다. 이 지진은 릭터 규모 32에 해당하는 규모였다.[4]
지구로부터 10ly 이내에서 비슷한 폭발이 일어난다면 오존층을 파괴하고 대량 멸종을 유발하여 대기에 심각한 영향을 미칠 것이다.[3] [5][6] 지구에서 가장 가까운 마그네타는 1E 1048.1-5937이며, 용골자리에 위치하며 9000ly 떨어져 있다.
은하계에 존재하는 마그네타는 몇 개 정도일 것으로 추정된다.[12] 또한, 이 마그네타가 존재하는 초신성 잔해의 나이가 1만 년 정도로 추정된다는 점[13] 등으로 미루어 볼 때, 개별 마그네타가 연성 감마선 반복체로 관측되는 기간은 그 수명에 비해 짧을 것으로 추정된다.
5. 2004년 대폭발
2004년 12월 27일, SGR 1806-20에서 관측 사상 가장 강력한 폭발이 일어났다. 감마선을 기준으로 절대 등급은 -29.0으로, 이는 태양계 바깥 천체 중에서 가장 밝은 것이다. 이 감마선은 폭발 직후 일부는 자기장에 흡수되고 일부는 방출되었다. SGR 1806-20 마그네타 폭발 시 1/10초 만에 1.3E의 에너지가 방출되었는데, 이는 태양이 10만 년간 방출하는 에너지 양과 같다. 이와 비슷한 폭발은 1604년 관측된 케플러 초신성(SN 1604)이다.[15]
이 정도의 폭발이 지구에서 10광년 이내에서 발생하면 지구의 오존층을 모두 파괴할 수 있으며, 이는 TNT 12킬로톤의 핵폭발이 7.5km 거리에서 일어나는 정도와 같다. 가장 가까운 마그네타는 지구에서 9,000광년 떨어져 있다.
연 X선 반복원은 1초 미만의 감마선 플레어와 수 초 주기를 갖는 펄서에서 기원한 상당히 장기간에 걸친 감마선 신호의 두 종류 신호를 방출한다. 전자는 초신성 폭발로 오인될 수 있지만, 400초에 달하는 매우 긴 후자의 신호를 동반하므로 구별할 수 있다.
5. 1. 별 지진
SGR 1806-20 표면에서 발생한 별 지진으로 인한 폭발에서 방출된 방사선이 42,000년 후인 2004년 12월 27일 지구에 도달했다.(GRB 041227)[3] 이 폭발은 감마선 기준으로 절대 등급이 약 -29였으며, 태양계 밖에서 기원한 사건 중 지구에서 관측된 가장 밝은 사건이었다. 이 기록은 GRB 080319B가 관측되기 전까지 유지되었다. 마그네타는 1/10초 동안 태양이 15만 년 동안 방출하는 에너지(1.85E39 J)보다 더 많은 에너지(1.0E40 J)를 방출했다.[3] 이는 1604년 요하네스 케플러가 관측한 초신성 SN 1604 이후 인류가 이 은하에서 관측한 가장 큰 폭발이었다. 감마선은 지구 전리층에 충돌하여 이온화를 증가시켰고, 전리층을 일시적으로 확장시켰다. 이 별 지진은 릭터 규모 32에 해당했다.[4]2004년 12월 27일, SGR 1806-20의 대폭발로 방출된 다량의 감마선이 지구에 도달했다. 감마선은 지구 대기 상층부의 전리층과 충돌하여 많은 이온화 입자를 생성했다. 이 "별 지진" 현상의 총 에너지는 등급 23.1 (3.0×1039 J)로 추정된다. 이는 SGR 1806-20 표면의 일부 또는 전체가 파괴되면서 발생한 것으로 추정된다. 폭발과 함께 발생한 플레어는 6분 20초 동안 지속되었으며, 처음 0.2초 동안 태양이 25만 년 동안 방출하는 에너지와 동일한 에너지를 방출했고, 밝기는 태양의 40조 배, 절대 등급은 -29.2등급으로 추정된다.
만약 이 별 지진이 3광년 이내에서 발생했다면 지구 오존층은 완전히 파괴되고, 지구상 어느 곳에서든 7.5km 떨어진 곳에서 12킬로톤(50조 J)의 핵폭발(히로시마형 원자폭탄과 거의 동일)이 일어난 것과 같은 영향이 나타날 것으로 예상된다. 현재까지 알려진 가장 가까운 마그네타는 용골자리 방향으로 9,000광년 떨어진 1E 1048.1-5937이다.
5. 2. 폭발의 영향
2004년 12월 27일, SGR 1806-20에서 관측 사상 가장 강력한 폭발이 일어났다. 이 폭발로 1/10초 동안 1.3E의 에너지가 방출되었는데, 이는 태양이 10만 년 동안 방출하는 에너지 양과 맞먹는다.[15] 이와 비슷한 규모의 폭발은 1604년에 관측된 케플러 초신성(SN 1604)이다.[15]이 정도 폭발이 지구에서 10광년 이내에서 발생하면 지구의 오존층이 파괴되고, 7.5km 거리에서 12킬로톤 핵폭발이 일어나는 것과 같은 수준의 피해를 입힐 수 있다. 다행히 가장 가까운 마그네타는 지구에서 9,000광년 떨어져 있다.
SGR 1806-20의 표면에서 발생한 별 지진으로 인한 방사선은 42,000년 후인 2004년 12월 27일 지구에 도달했다. (GRB 041227)[3] 이 폭발은 태양계 밖에서 기원한, 지구에서 관측된 가장 밝은 사건이었으며, GRB 080319B가 나타나기 전까지 이 기록을 유지했다.[3] 감마선은 지구 전리층에 충돌하여 일시적으로 확장시켰다.[4]
지구로부터 3파섹(10광년) 이내에서 비슷한 폭발이 발생하면 오존층 파괴와 대량 멸종을 유발할 수 있다.[3] [5][6] 지구에서 가장 가까운 마그네타는 1E 1048.1-5937이며, 용골자리 방향으로 9,000광년 떨어져 있다.
2004년 12월 27일 SGR 1806-20에서 발생한 대폭발은 "별 지진"이라고 불리며, 총 에너지는 3E에 달하는 것으로 추정된다. 이는 은하계 내에서 1604년 초신성 폭발 SN 1604 이후 가장 강력한 에너지 현상이었다. 이 폭발로 발생한 플레어는 6분 20초 동안 지속되었고, 처음 0.2초 동안 태양이 25만 년 동안 방출하는 에너지와 동일한 에너지를 방출했으며, 그 밝기는 태양의 40조 배, 절대 등급 -29.2등급에 달했다.
만약 이 별 지진이 3광년 이내에서 발생했다면, 지구의 오존층은 완전히 파괴되고, 7.5km 떨어진 곳에서 12킬로톤(50조 J)의 핵폭발 (히로시마형 원자폭탄과 거의 동일)이 일어난 것과 같은 영향이 나타날 것으로 예상된다.
6. 행성계 존재 가능성
2024년 논문에서는 이 펄서에서 주기적으로 발생하는 감마선 및 X선 폭발이 SGR 1806-20을 공전하는 행성에 의해 발생한다고 주장했다. SGR 1806-20 b는 10~18 지구 질량 사이의 질량을 가진 암석형 행성으로, 공전 주기는 398일, 긴반지름은 1.18 천문 단위이다. SGR 1806-20 b는 0.994의 이심률을 가지는데, 이는 알려진 외계 행성 중 가장 큰 이심률이다.[7][8]
참조
[1]
웹사이트
PSR J1808-2024 in the ATNF Pulsar Database
https://www.atnf.csi[...]
Australia Telescope National Facility
2022-01-09
[2]
웹사이트
Top story – Scientists measure the most powerful magnet known
http://www.gsfc.nasa[...]
NASA, Goddard Space Flight Center
2011-12-29
[3]
웹사이트
Cosmic Explosion Among the Brightest in Recorded History
http://www.nasa.gov/[...]
NASA, Goddard Space Flight Center
2011-12-29
[4]
웹사이트
OK, so maybe we can be a *little* frightened.
https://www.discover[...]
2024-05-13
[5]
웹사이트
Weird Object: Magnetar SGR 1806-20
https://astronomy.co[...]
2015-09-04
[6]
웹사이트
Harvard-Smithsonian Center For Astrophysics: Blast Affected Earth From Halfway Across The Milky Way
https://www.scienced[...]
2005-02-23
[7]
문서
sgr_1806_20_b--10023
https://exoplanet.eu[...]
[8]
간행물
Repeating X-ray bursts: Interaction between a neutron star and clumps partially disrupted from a planet
https://www.aanda.or[...]
2024-06-03
[9]
간행물
The Connection between W31, GR 1806-20 and LBV 2806-20: Distance, extinction and structure
[10]
간행물
Massive stars in the SGR 1806-20 Cluster
[11]
간행물
A lumious companion to SGR 1806-20
[12]
간행물
The rarity of soft gamm-ray repeaters deduced from reactivation of SGR 1806-20
[13]
간행물
The radio nebula of the soft gamma-ray repeater 1806-20
[14]
뉴스
Cosmic Explosion Among the Brightest in Recorded History
http://www.nasa.gov/[...]
NASA
2005-02-18
[15]
웹인용
Top story - Scientists measure the most powerful magnet known
http://www.gsfc.nasa[...]
2011-12-29
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