2018년 12월 9일, 미국의 물리학자 리카르도 자코니 (Riccardo Giacconi, 1931 ~ 2018) 별세
리카르도 자코니 (Riccardo Giacconi, 1931년 10월 6일 ~ 2018년 12월 9일)는 노벨상을 수상한 미국의 천체물리학자이다. 엑스선천문학의 선구자들 가운데 한 명으로, 존스 홉킨스 대학교의 교수로 재직했다.
– 리카르도 자코니 (Riccardo Giacconi)
.출생: 1931년 10월 6일, 이탈리아 제노바
.사망: 2018년 12월 9일, 미국 캘리포니아 샌디에고
.국적: 미국, 이탈리아
.학력: 밀라노 대학교 (1954년)
.배우자: 미렐라 지아코니
.수상: Elliott Cresson Medal (1980년), Dannie Heineman Prize for Astrophysics (1981년) 등
미국의 천체물리학자이다.
2002년 우주 X선원을 발견하여 천제물리학에 선구적인 기여를 한 공로로 고시바 마사토시, 레이먼드 데이비스와 함께 노벨 물리학상을 수상하였다.
○ 생애 및 활동
1931년, 자코니는 이탈리아 제노바에서 태어나 어린 시절 밀라노에서 자랐다.
1948년 밀라노 대학교에서 입학하여 박사학위인 라우레아 (Laurea)학위를 수여받고 천문학 연구의 경력을 쌓기 위해 미국으로 건너갔다.
2002년, 우주 X선원을 발견하여 천체물리학에 선구적인 기여를 한 공로로 노벨 물리학상을 받았다. 이 상은 같은 해 고시바 마사토시, 레이먼드 데이비스와 함께 나누어 가졌다.
천체물리학자들은 1960년대까지만 해도 가시광선만을 이용해 우주를 관측했으나, 이들이 X선과 중성미자를 관측하는 데 성공하면서 태양 내부구조와 초신성 폭발, 블랙홀 등 우주의 수수께끼를 연구하는 데 새로운 길을 열었다. 중성미자는 소립자의 하나로 빅뱅이나 태양의 핵반응에서 나온다. 미국 펜실베이니아대 교수인 데이비스 박사는 세계에서 처음으로 중성미자를 관측했다. 화학자였던 그는 1970년대 한 광산의 깊은 갱도에 염소세제 615t을 가득 채운 탱크를 설치해 태양에서 날아온 뉴트리노를 찾는 데 성공했다. 도쿄대 교수인 고시바 박사는 일본 입자물리학계의 대부다. 데이비스 박사의 실험을 본 고시바 박사는 1987년 5000t 규모의 물탱크를 땅속 깊이 설치해 뉴트리노를 관측하는 데 성공했다. 허블망원경연구소 초대소장을 지낸 지아코니 박사는 1960년대 처음으로 X선 망원경을 만들었다.
자코니는 존스 홉킨스 대학교에서 1982년부터 1997년까지 물리학, 천문학 교수로 일하였고, 1998년 이후로는 연구 교수로 일했다.
리카르도 자코니 (Riccardo Giacconi)는 2018년 12월 9일, 미국 캘리포니아 샌디에고에서 별세했다.
– 엑스선천문학
X선 천문학(X線天文學)은 관측천문학의 한 분야로, 천체에서 방사되는 X선 연구를 하는 학문이다.
파장이 극히 짧은 전자파인 X선은 지구대기에 의해서 흡수되어 버린다. 그러나 최근에는 대기권 밖으로 로켓이나 인공천체를 쏘아 올리는 기술이 개발되어, X선에 의한 천체관측도 가능하게 되었다. 현재는 아직 관측할 수 있는 X선의 강도에 한계가 있고, 또 검출기의 방향 제어도 충분하지 못하므로, X선 천체의 위치 결정의 정도 (精度)가 낮아 광학천체와의 동정 (同定)은 어렵다. 지금까지 알려진 X선 천체에는 태양 이외에 초신성의 잔해 (게성운 등), 특히 외은하계 (M87 등) 및 항성상의 것 (전갈자리 X1 등, 엑스터로 불린다)이 있다. 대부분의 은하계 내 X선 천체는 은하면 부근에 분포하고 있으며, 또 엑스터 이외의 X선 천체는 모두 전파천체이기도 하다.
– 수상
1966년: 헬렌 B. 워너 천문학상
1981년: 브루스 메달
1981년: 헨리 노리스 러셀 강사직
1981년: 하이너먼 천문학상
1982년: 왕립 천문학회 금메달
1987년: 울프상 물리학 부문
2002년: 노벨 물리학상
2003년: 미국 과학자상
○ 노벨상 시상연설
전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.
우리 지구 생명의 근원인 햇빛은 태양이 수축하면서 만들어진 것일까요? 이 질문은 19세기 중반 과학계에 가장 중요한 질문이었습니다. 그러나 1920년이 되어서야 태양의 중심에서 일어나는 핵융합반응, 즉 매우 큰 압력으로 수소가 헬륨으로 변환되면서 많은 양의 에너지가 태양 에너지로 방출된다는 모델이 제안되었습니다.
우주에서 가장 흔히 발견되는 입자인 중성미자는 이러한 핵융합반응 과정에서 매우 많은 양이 발생합니다. 이 경이로운 입자들은 무거운 태양의 질량을 뚫고 나와 우리가 있는 지구까지 거뜬히 도달하는데, 무려 지구표면 1제곱센티미터당 매초 600억 개씩 쏟아져 들어오고 있습니다. 레이먼드 교수는 바로 이 태양 중성미자를 잡기 위한 도전에 나섰습니다. 그보다 조금 늦게 고시바 교수도 이 도전에 합류하였습니다. 그러나 중성미자는 다른 물질과의 반응이 대단히 미약해서 관측하기가 대단히 어렵습니다. 중성미자가 관측될 확률은 지구를 통과하는 중성미자 1조 개 중 단 1개에 불과합니다.
레이먼드 데이비스 교수는 교묘한 관측 방법을 고안하여 사우스 다코다 주의 금광 깊은 곳에서 중성미자를 잡아낼 수 있었습니다. 염소가 다량으로 함유된 액체로 가득 찬 거대한 탱크 속에서 단지 몇 개의 중성미자만이 클로린(염소)과 반응하면서 아르곤을 만듭니다. 1년에 10번 정도 탱크를 비워 아르곤 원자를 헤아리는 방법으로 그는 4반세기 동안 2,000개의 중성미자를 잡아낼 수 있었습니다. 금보다 훨씬 비싼 셈입니다.
고시바 교수 역시 도쿄 서쪽의 카미오카 광산 깊은 곳에서 중성미자를 잡아냈습니다. 그는 자신이 개발한 매우 민감한 측정기를 이용하여 거대한 물탱크 속에서 매우 드물게 중성미자와 물이 반응하면서 발생시키는 빛을 관측했습니다.
태양은 50억 년 후에 백색왜성으로 변하면서 일생을 마칠 것입니다. 그러나 더 무거운 별은 초신성 폭발과 함께 일생을 마칩니다. 핵융합반응이 끝나면 중력으로 별들이 급격히 수축되고, 이에 따라 중성자 별과 블랙홀이 형성됩니다. 그리고 불과 몇 초 만에 100억 년의 수명 동안 태양이 방출했던 총에너지의 100배에 달하는 엄청난 에너지를 방출하는 폭발이 일어납니다. 전체 우주에서 초신성은 흔하지만, 우리 주위에는 매우 드뭅니다. 1987년 2월 23일, 태양까지 거리의 10억 배에 해당되는 17만 광년 떨어진 옆 은하에서 초신성의 폭발이 있었습니다. 그때 불과 수 초 만에 중력에너지가 중성미자로 변환되어 엄청난 양의 중성미자가 지구로 쏟아졌습니다. 그중 1경 개의 중성미자가 고시바의 물탱크에 도달하였으며, 무려 12개가 한꺼번에 포착되었습니다. 초신성 폭발의 이론이 확인된 것입니다.
빌헬름 콘라트 뢴트겐은 엑스선의 발견으로 1901년 첫 번째 노벨 물리학상을 수상하였습니다. 중성미자와 달리 우주엑스선은 지구 대기조차 통과하지 못하지만, 1940년대 말 과학자들은 최초로 태양 표면에서 방출되는 엑스선을 발견했습니다. 리카르도 지아코니 교수는 태양에서 방출된 엑스선이 달에 반사되는 것을 관측할 목적으로 1962년에 6분간 로켓 실험을 실시했습니다. 이 실험에서 그는 대량의 우주엑스선을 발견하였으며, 최초로 태양계의 바깥에서 발생하는 엑스선을 확인했습니다. 지아코니 교수는 계속 엑스선 기술을 발전시켜 엑스선 망원경을 만들었으며 우주엑스선 실험이 잇따라 수행되었습니다.
엑스선 천문학 분야에서 지아코니 교수의 업적은 우주에 관한 우리의 관점을 극적으로 변화시켰습니다. 우주는 천천히 발전해 가는 별과 성운으로만 이루어진 것이 아니라 매우 빠르게 변화하며 어마어마한 양의 에너지를 방출하는 작은 물체들도 포함하고 있음을 보여 준 것입니다. 우주엑스선을 이용하면 블랙홀을 간접적으로 관측할 수 있기 때문에 더욱 특별한 관심을 끌고 있습니다.
데이비스 교수님, 고시바 교수님, 그리고 지아코니 교수님.
여러분의 혁신적인 연구는 우주에 이해의 새로운 장을 열었습니다. 여러분은 잡음을 피해 땅 속 깊은 곳에서, 그리고 대기의 방해를 받지 않기 위해 로켓이나 우주선을 이용한 높은 곳에서 실험을 해왔지만 이제는 모두 지표면 위에 모여 있습니다.
스웨덴 왕립과학원을 대표하여 여러분의 뛰어난 연구 업적에 축하를 드립니다. 이제 나오셔서 전하로부터 노벨 물리학상을 수상하시기 바랍니다. – 스웨덴 왕립과학원 페르 칼손
참고 = 위키백과
크리스천라이프 편집부