하버드 대학교의 Avi Loeb와 Richard Cloete가 이끄는 새로운 연구팀은 NASA 근지구 천체 연구 센터(CNEOS) 화구 데이터베이스 내에서 CNEOS-22와 CNEOS-25로 명명된 두 개의 확실한 성간 유성 후보를 확인했다. 2022년과 2025년에 각각 지구 대기권에 충돌한 이 물체들은 극도로 높은 태양 중심 속도(heliocentric velocities)를 바탕으로 우리 태양계 외부에서 유입된 것으로 확인되었다. 새로운 연구에 상세히 기술된 이 발견은 성간 물질이 우리 대기권으로 유입되는 빈도가 이전에 추정했던 것보다 더 잦을 수 있음을 시사한다.
CNEOS 데이터베이스에 있는 두 개의 새로운 성간 유성 후보는 무엇인가?
두 개의 새로운 성간 유성 후보는 CNEOS-22와 CNEOS-25로, 우주 기반 속도 측정값을 통한 태양 중심 궤도 계산을 통해 확인되었다. 이전에 인지되지 않았던 이 현상들은 2018년 이후의 CNEOS 데이터베이스에서 발견되었으며, 10^6회의 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 이를 통해 해당 물체들이 지역 태양 궤도가 아닌 구속되지 않은 쌍곡선 궤도를 따른다는 것이 확인되었다.
향후 과학적 검토 및 잠재적인 회수 노력을 용이하게 하기 위해 두 사건에 대한 구체적인 좌표와 타임스탬프가 제공되었다. CNEOS-22는 2022년 7월 28일 동부 열대 태평양(남위 6.0°, 서경 86.9°) 상공에서 대기권에 진입했으며, CNEOS-25는 더 최근인 2025년 2월 12일 바렌츠해(Barents Sea)(북위 73.4°, 동경 49.3°) 상공에 충돌했다. 바렌츠해 충돌 지점은 위도가 높아 노르웨이의 Tromsø나 러시아의 Murmansk 근처와 같이 북극광이 자주 비치는 지역에 위치한다는 점이 특히 주목할 만하다.
Avi Loeb와 연구진은 왜 이 유성들이 성간 물체라고 믿는가?
Avi Loeb와 그의 연구팀은 이 유성들의 태양 중심 속도가 지구 거리에서의 태양계 탈출 속도를 크게 상회하기 때문에 성간 물체라고 결론지었다. 연구진은 보정된 불확실성 모델을 사용하여 두 사건에 대해 백만 번의 시뮬레이션을 수행한 결과, 단 한 건도 구속 궤도(bound orbit)로 나타나지 않았으며, 이는 성간 물체일 확률이 거의 100%임을 나타낸다고 설명했다.
이 발견에 대한 통계적 신뢰도는 매우 높으며, 일반적인 과학적 발견 기준을 넘어선다. CNEOS-22는 46.98 km/s의 태양 중심 속도를 기록하며 태양 탈출 속도를 5.18 ± 0.60 km/s 차이로 초과했는데, 이는 8.7σ의 z-점수에 해당한다. 마찬가지로 CNEOS-25는 45.63 km/s의 속도에 도달하여 탈출 임계값에서 5.5σ의 편차를 보였다. 이 물체들이 우리 태양에 "귀속"되어 있으려면, 현재의 오차 모델이 불확실성을 5배에서 9배까지 과소평가해야 하는데, 이는 매우 희박한 확률로 간주된다.
2018년 이후의 CNEOS 화구 속도 측정은 얼마나 정확한가?
2018년 이후의 CNEOS 화구 속도 측정은 1σ 속도 정확도가 0.55 km/s인 경험적으로 보정된 저편차 불확실성 모델을 따른다. Peña-Asensio 등(2025)에 의해 확립된 이 모델은 CNEOS 속도 벡터를 성간 후보 평가를 위한 신뢰할 수 있는 태양 중심 궤도로 변환하는 데 필요한 정밀도를 제공한다.
2018년에 더 정확한 보정 모델로 전환된 것은 성간 유성 연구의 전환점이 되었다. 이 시기 이전에는 데이터 불일치로 인해 위성에서 유도된 화구 속도의 신뢰성에 대한 논쟁이 잦았다. Peña-Asensio 모델을 활용함으로써 Loeb와 Cloete는 각각 1.35°와 0.84°의 적경 및 적위 불확실성을 설명할 수 있었으며, 이 후보들의 쌍곡선 궤도(hyperbolic trajectories)가 측정 노이즈의 결과가 아님을 확신할 수 있었다.
바렌츠해 충돌의 환경적 맥락
CNEOS-25의 충돌은 중간 정도의 지자기 활동이 있던 기간에 발생했으며, 이는 해당 사건에 독특한 대기 배경을 제공했을 수 있다. 해당 지역의 역사적 데이터에 따르면 그 무렵 Kp 지수가 5였으며, 오로라 가시성이 북유럽과 스칸디나비아 전역으로 확장되었다. 노르웨이 Tromsø 및 아이슬란드 Reykjavik와 같은 도시의 과학적 관측에서는 이러한 G1 등급 지자기 폭풍 동안 대기 현상을 포착하곤 하지만, 화구 자체는 뚜렷한 고속 과도 현상이었을 것이다.
- 충돌 날짜: 2025년 2월 12일
- 지자기 강도: 보통 (G1)
- 가시 위도: 북위 56.3° 이상
- 주요 관측 지역: Alaska, Iceland, Norway, Sweden
갈릴레오 프로젝트와 Avi Loeb에게 있어 과학적 함의는 무엇인가?
이 두 후보의 확인은 갈릴레오 프로젝트에 외계 파편을 찾기 위한 잠재적인 해저 회수 탐사의 구체적인 목표를 제공한다. 태평양과 바렌츠해의 특정 충돌 지점을 파악함으로써, 연구진은 다른 항성계에서 온 물체의 화학적 구성을 밝힐 수 있는 물질을 회수하기를 희망하고 있다.
하버드의 Avi Loeb가 이끄는 Galileo Project는 외계 기술 인공물의 증거를 체계적으로 과학적으로 탐색하는 데 전념하고 있다. 이 두 개의 새로운 후보는 연구를 위한 우선순위가 높은 대상으로서 IM1 (CNEOS 2014-01-08)의 대열에 합류했다. 연구진은 이 물체들이 태양의 중력 영향권에 들어오기 전의 속도인 "v-infinity" 값이 각각 21.5 km/s와 16.9 km/s라는 점이 이들이 지역 성단 근처에서 유래했음을 나타내며, 잠재적으로 다른 행성계의 구성 요소에 대한 통찰을 제공할 수 있다고 제안한다.
성간 연구의 다음 단계는 무엇인가?
이 연구의 향후 방향은 더 정교한 위성 센서가 가동됨에 따라 CNEOS 데이터베이스를 지속적으로 모니터링하는 것을 포함한다. 연구팀은 이전에 실현된 것보다 더 높은 빈도로 대기권에 진입할 수 있는 훨씬 더 작은 성간 파편에 대한 수색을 정교화할 계획이다. 또한, 바렌츠해의 CNEOS-25 위치는 열대 태평양에 비해 회수에 있어 물류적 과제를 제시하지만, 초기 상태의 성간 물질(pristine interstellar material)을 발견할 가능성은 국제 과학계에 강력한 동기 부여로 남아 있다.
Comments
No comments yet. Be the first!