우주에서 일어날 수 있는 가장 강력하고 파괴적인 폭발은 무엇일까요? 대부분의 사람은 별의 죽음인 초신성 폭발(Supernova)을 떠올리실 겁니다.
하지만 우주에는 초신성보다 수백 배, 아니 수천 배 더 강력한 에너지를 뿜어내는 끝판왕이 존재합니다. 바로 감마선 폭발(Gamma Ray Burst, 줄여서 GRB)입니다.
이 현상은 우주 빅뱅 이후 가장 강력한 폭발로 불립니다. 태양이 평생인 100억 년 동안 낼 에너지를 단 몇 초에서 몇 분 만에 한꺼번에 쏟아내기 때문입니다.
더 무서운 점은 이 폭발이 사방으로 퍼지는 게 아니라, 마치 레이저 빔처럼 양방향으로 가늘고 길게 집중되어 발사된다는 것입니다. 만약 우주의 저격수가 쏜 이 죽음의 광선이 지구를 정통으로 겨냥한다면? 우리는 영문도 모른 채 순식간에 멸종을 맞이할 수도 있습니다. 오늘은 인류가 막을 수도, 피할 수도 없는 우주적 재앙, 감마선 폭발에 대해 이야기해 봅니다.
우주에서 가장 강력한 빔
감마선 폭발은 주로 블랙홀이 탄생할 때 발생합니다. 태양보다 30배 이상 무거운 초거대 별이 죽어서 블랙홀이 되거나, 중성자별 두 개가 충돌해서 합쳐질 때 일어납니다.
이때 발생하는 에너지는 정말 상상을 초월합니다. 만약 감마선 폭발이 지구 근처가 아니라 우리 은하 반대편 끝에서 터진다고 해도, 지구의 밤하늘이 대낮처럼 환해질 정도입니다.
그런데 왜 '저격수'라고 부를까요? 일반적인 폭발은 에너지가 공 모양으로 사방으로 퍼지지만, 감마선 폭발은 회전축을 따라 양극 방향으로 좁은 제트(Jet)를 뿜어냅니다. 에너지가 한곳으로 집중되기 때문에 그 파괴력과 도달 거리가 어마어마하게 늘어나는 것이죠. 마치 전구 불빛은 멀리 못 가지만, 레이저 포인터는 아주 멀리까지 도달하는 것과 같습니다.
오존층이 사라지는 10초의 공포
만약 우리 은하 내에서 발생한 감마선 폭발이 지구를 덮친다면 어떤 일이 벌어질까요? 영화처럼 지구가 펑 하고 터질까요?
아니요, 물리적인 충격보다는 화학적인 죽음을 맞이하게 됩니다. 감마선은 방사선의 일종으로 투과력이 엄청나게 강합니다. 이 감마선 빔이 지구 대기권을 강타하는 순간, 지구 생명체를 지켜주는 보호막인 오존층이 순식간에 걸레짝처럼 찢겨나갑니다. 🛡️🔥
단 10초 정도의 피폭만으로도 전 지구의 오존층 중 25% 이상이 파괴될 수 있습니다. 오존층이 사라지면 태양의 살인적인 자외선이 여과 없이 지표면으로 쏟아지겠죠.
육지에 사는 동물과 사람은 피부암과 화상으로 고통받고, 유전자가 파괴되어 기형이 속출할 것입니다. 더 큰 문제는 바다입니다. 자외선이 바다 표면을 뚫고 들어가 먹이사슬의 기초인 식물성 플랑크톤을 전멸시킵니다. 기초 식량이 사라지니 해양 생태계가 붕괴하고, 결국 육지 생태계까지 도미노처럼 무너져 내리는 대멸종이 찾아옵니다.
과거에도 지구를 저격했을까?
이 끔찍한 시나리오는 단순한 상상이 아닙니다. 과학자들은 지구 역사상 있었던 5번의 대멸종 중 첫 번째인 오르도비스기-실루리아기 대멸종(약 4억 5천만 년 전)의 원인이 바로 감마선 폭발일 가능성이 높다고 보고 있습니다.
당시 해양 생물종의 85%가 이유 없이 사라졌는데, 화석 연구 결과 얕은 바다에 살던 생물들이 주로 멸종했고 빙하기가 갑자기 찾아왔다는 점이 감마선 폭발의 피해 양상과 딱 맞아떨어지기 때문입니다. 그때 지구는 운 나쁘게도 우주 저격수의 사정권에 들어 있었던 것이죠. 🦕💀
우리를 노리는 별, WR 104
그렇다면 지금은 안전할까요? 다행히 감마선 폭발은 우리 은하 같은 곳에서는 몇백만 년에 한 번 일어날까 말까 한 아주 드문 현상입니다.
하지만 안심하기에는 조금 이릅니다. 지구에서 약 8,000광년 떨어진 곳에 WR 104라는 울프-레이에 별이 있습니다. 이 별은 언제 터져도 이상하지 않은 상태인데, 하필이면 자전축이 정확하게 지구 쪽을 향하고 있습니다. 총구가 우리 머리를 겨누고 있는 셈이죠. 🔭🎯
만약 WR 104가 오늘 밤 폭발해서 감마선 빔을 쏜다면, 우리는 8,000년 뒤에 그 빔을 맞게 될 것입니다. 물론 빔의 폭이 좁아서 지구가 빗겨나갈 확률이 훨씬 높지만, 밤하늘 어딘가에 우리를 겨누는 총이 있다는 사실은 꽤 으스스한 일입니다.
우주 최강의 에너지, 감마선 폭발. 인류가 아무리 과학을 발전시켜도 막을 수 없는 거대한 힘 앞에서, 우리는 지구가 얼마나 연약하고 소중한 존재인지 다시 한번 깨닫게 됩니다.
다음 시간에는 시각과 청각을 넘어 후각을 자극하는 우주 이야기! [우주에서는 무슨 냄새가 날까? (우주의 향기)]에 대해 알아보겠습니다. 우주복을 벗은 우주인들에게서 난다는 고소한 스테이크 냄새의 정체, 궁금하지 않으신가요? 다음 글에서 만나요! 👋🥩👃