나무모에 미러 (일반/어두운 화면)
최근 수정 시각 : 2022-12-28 01:40:14

우주 방사선

태양계 천문학·행성과학
Solar System Astronomy · Planetary Science
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px"
<colbgcolor=DarkOrange><colcolor=#fff> 태양계
태양 ☀️ 햇빛 · 태양상수 · 흑점(밥콕 모형) · 백반 · 프로미넌스 · 플레어 · 코로나 · 태양풍 · 태양권
지구 🌍 지구 구형론(지구타원체) · 우주 방사선 · 지구자기장(자북 · 다이나모 이론 · 오로라 · 밴앨런대 · 델린저 현상 · 지구자기역전 · 지자기 폭풍)
🌙 달빛 · Earthrise · 만지구 · 지구조 · 슈퍼문 · 블루 문 · 조석(평형조석론 · 균형조석론) · 달의 바다 · 달의 남극 · 달의 뒷면 · 월석
월식(블러드문 · 슈퍼 블루 블러드문) · 일식(금환일식) · 사로스 주기
소행성체 소행성(근지구천체 · 토리노 척도 · 트로이군) · 왜행성(플루토이드) · 혜성(크로이츠 혜성군)
유성 정점 시율 · 유성우 · 화구 · 운석(크레이터 · 천체 충돌)
우주 탐사 심우주 · 우주선(유인우주선 · 탐사선 · 인공위성) · 지구 저궤도 · 정지궤도 · 호만전이궤도 · 스윙바이 · 오베르트 효과 · 솔라 세일
관련 가설 혹은 음모론 지구 평면설 · 지구공동설 · 티티우스-보데 법칙 · 제9행성(벌컨 · 티케 · 니비루) · 네메시스 가설
행성과학
기본 개념 행성(행성계) · 이중행성 · 외계 행성 · 지구형 행성(슈퍼지구 · 바다 행성 · 유사 지구 · 무핵 행성) · 목성형 행성 · 위성(규칙 위성 · 준위성 · 외계 위성) · 반사율 · 계절 · 행성정렬 · 극점
우주생물학 골디락스 존 · 외계인 · 드레이크 방정식 · 우주 문명의 척도(카르다쇼프 척도) · 인류 원리 · 페르미 역설 · SETI 프로젝트 · 골든 레코드 · 아레시보 메시지(작성법) · 어둠의 숲 가설 · 대여과기 가설
틀:천문학 · 틀:항성 및 은하천문학 · 천문학 관련 정보
}}}}}}}}} ||

1. 개요2. 상세3. 기타4. OMG(오마이갓) 입자

1. 개요

Cosmic Ray ・

우주에서 끊임없이 지구로 날아오는 고에너지 입자로 된 방사선을 말한다. 먼 우주에서 일어난 초신성 폭발 등이 원인인 것으로 추정된다.

2. 상세

우주에서 직접 날아오는 양성자중간자를 1차 우주 방사선, 대기 속에 있는 분자와 충돌하여 이차적으로 생긴 전자양전자를 2차 우주 방사선이라고 한다. 알파선, 감마선 등도 있지만 90% 이상은 단일 양성자로 되어 있다. 개별 입자의 에너지는 모두 제각각이지만, 에너지가 높은 입자는 하나에 대략 1020 전자볼트 정도의 기가 막힌 수준의 고에너지를 가지고 있다.[1] 세계에서 가장 큰 입자가속기인 LHC에서 양성자를 가속해도 7테라 전자볼트 정도의 에너지를 주는 것이 한계이다.

태양풍지구자기장이 지구로 날아오는 우주 방사선의 강도를 상당히 낮추는 것으로 알려져 있으며, 최종적으로는 대기 중의 공기 분자와 충돌하여 반응하므로 지표면에서는 우주 방사선의 강도가 매우 약하다. 우주 방사선이 대기 중의 질소 원자와 충돌하면 탄소동위원소인 탄소-14를 만드는데, 이는 고고학에서 연대측정에서 사용된다.

아폴로 계획 음모론 중에서는 밴 앨런대에서 우주 방사선 피폭을 막으려면 70년대 기술로는 불가능한 수준의 방사능 차폐가 필요하다는 이야기가 있으나, 알파선은 종이로 베타선은 알루미늄막으로도 막을 수 있다는 간단한 사실로 논파된다.

2014년 7월 한국 연구진이 개발한 '대형 실리콘 전하량 검출기'가 국제우주정거장에 설치돼 NASA의 우주 방사선 관측 프로젝트에 활용된다는 소식이 전해졌다. 이 장치는 우주 방사선의 성분을 정밀 측정하게 된다.

3. 기타

가끔 발생하는 컴퓨터 버그의 원인이 되기도 하며, 전자공학에서는 이를 단일 이벤트 뒤집기(Single-event upset)라고 부른다. 비행기에도 가끔 영향을 미쳐, 콴타스 72편 급강하 사고와 같은 사건이 발생하기도 한다.

4. OMG(오마이갓) 입자

2014년 7월 초고에너지 우주 방사선이 큰곰자리의 북두칠성 근처에서 생성된다는 사실이 밝혀졌다. 2008년부터 5년간 초고에너지 우주 방사선 72개를 분석해 보니 그 중 19개가 그곳에서 나왔다는 것이다. 이 연구 결과는 초고에너지 우주 방사선이 특정 지역에서 형성됐음을 의미한다. 여기서 말하는 초고에너지란 300 엑사전자볼트[2]의 에너지를 가진 입자를 말하는 것으로, .22 LR 권총탄의 에너지가 140-170 줄 정도이다. 즉 에너지로만 따지면 맞아 죽을 수도 있을 정도인 것이다. 또한, 인류가 알고 있는 한 광속에 가장 근접한 속력을 갖고 있는 초고에너지 우주 방사선으로 유명하다. 에너지 크기가 너무 OMG스러워 실제로 OMG 입자(Oh My God Particle)이란 명칭으로 불린다.

넘사벽스러운 에너지 크기 때문에 붙은 이름이기도 하지만 이 입자에 OMG란 이름이 붙은 까닭은 이게 이론적으로 지구 상에 도달할 수 없는 입자라서 그렇다. 다음 반응식을 보자.

[math(\displaystyle \gamma + p \to \Delta^+ \to p + \pi^0)]
[math(\displaystyle \gamma + p \to \Delta^+ \to n + \pi^+)]

즉, 매우 높은 에너지를 가진 감마선은 양성자를 충분히 들뜨게 하여 위와 같은 반응을 일으킨다. 특히 이 반응은 감마선이 GZK 한계(GZK limit; Greisen–Zatsepin–Kuzmin limit) 혹은 그 이상의 에너지를 가질 때 일어난다. 이 한계는 대략 [math(5 \times 10^{19})] eV이고 성간 공간에는 비록 매우 옅긴 해도 양성자들이 깔려 있으므로, GZK 한계는 사실 상 너무 높은 에너지의 우주선이 지구로 도달할 수 없도록 하는 장벽 역할을 하는 셈이다. 그런데 문제는 그 한계를 넘는 에너지의 우주선이 지구 상에서 발견됐다는 것이다. 그야말로 충공깽스러운, 혹은 영어로 OMG이라고 할 상황이었다. 그래서 해당 이름이 붙었고, 여전히 고에너지 천문학의 미스터리로 남아있다.

이에 대한 가설은 3가지가 있는데, 하나는 단순히 측정 오류라는 것과, 다른 하나는 생각보다 가까운 곳에 고에너지 우주선을 방출하는 근원이 있어서 반응하기 전 지구까지 올 수 있었다는 것, 마지막으로는 가벼운 양성자같은 입자가 아니라 고속으로 가속된 중금속 등 무거운 입자라는 것이다.

2014년 10월에는 스마트폰으로 OMG 입자와 같은 고에너지 입자를 측정하는 프로젝트가 발족되기도 하였다. 카메라의 CMOS센서를 기반으로, 고에너지 입자가 CMOS를 때릴때 나오는 노이즈를 분석하여 서버로 보내는 방식이다. 2018년 5월에 안드로이드 기반으로 Google play스토어에 출시했고, 설정 범위가 넓으며 인터페이스도 개선된 두번째 버전의 앱을 2019년에 출시했다.

2021년 1월 기준으로 1000만번 넘게 입자가 관측되었다. 관측 기록은 여기에서 볼 수 있다.


[1] 1줄(J)이 대략 6.24×1018 전자볼트 정도이니 대충 10J정도의 에너지를 가진다고 생각하면 되겠다. 1kg짜리 물건을 1m 높이에서 떨어트렸을 때 운동에너지가 대충 10J정도 되는데, 그 에너지가 입자 하나에 담긴 것이다.[2] 줄로 치면 50줄



파일:CC-white.svg 이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는
문서의 r216
, 번 문단
에서 가져왔습니다. 이전 역사 보러 가기
파일:CC-white.svg 이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 다른 문서에서 가져왔습니다.
[ 펼치기 · 접기 ]
문서의 r216 (이전 역사)
문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)

문서의 r (이전 역사)