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아이스큐브 10년 뮤온 트랙 데이터로 은하단 Abell 119의 고에너지 중성미자 방출 상한 설정

arXiv astro-ph.HE (고에너지)
Teams from NASA and SpaceX gather at the Trident Basin in Cape Canaveral, Florida, on August 13, 2019 to rehearse extracting astronauts from SpaceX’s Crew Dragon, which will be used to carry humans to

NASA/Bill Ingalls·NASA-PD

페르미-LAT(Fermi-LAT)로 은하단 Abell 119에서 GeV 감마선 방출이 잠정 검출되며 하드론 기원 가능성이 제기된 데 따라, 연구진은 아이스큐브(IceCube) 협력단이 공개한 2008~2018년 10년치 뮤온 트랙 데이터에 비분할 최대우도법을 적용해 고에너지 뮤온 중성미자 방출을 탐색했다. 통계적으로 유의한 초과 신호는 발견되지 않았고, 검정통계량은 귀무 결과와 일치했다. 연구진은 중성미자 스펙트럼 지수를 2.0으로 가정해 기준 에너지 100TeV에서 미분 뮤온 중성미자 에너지 플럭스의 90% 신뢰수준 상한을 1.2 × 10^-9 GeV cm^-2 s^-1로 제시했다. 다만 하드론 해석에서 예상되는 중성미자 플럭스는 이 상한보다 약 한 자릿수 작아, 이번 상한만으로는 하드론 모형을 배제할 수 없다. 차세대 검출기인 아이스큐브-Gen2(IceCube-Gen2)와 트라이던트(TRIDENT)는 10년간 관측하면 Abell 119 감마선 방출의 하드론 기원을 확인하거나 배제할 수 있을 것으로 전망된다.

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A breathtaking aerial shot of Orgov Radio Telescope surrounded by snowy landscapes in Aragatsotn, Armenia.
천문·천체물리

가장 가까운 전파은하 센타우루스 A, CTAO로 입자 가속 메커니즘 규명 가능성 제시

가장 가까운 전파은하인 센타우루스 A(Cen A)는 감마선 방출원으로 알려져 있으나 고에너지 방출을 일으키는 물리적 메커니즘은 아직 불분명하다. 연구팀은 체렌코프 망원경 어레이 천문대(CTAO)의 알파 구성(Alpha Configuration) 기기응답함수(IRF)를 이용한 모의 관측으로, 킬로파섹 규모 제트와 남쪽 거대 전파엽(Southern Giant Lobe)에서의 입자 가속 모델을 구분할 수 있는지 분광·형태 양면에서 검토했다. 그 결과 200시간 관측이면 수십 TeV까지 뻗는 경(hard) 스펙트럼 성분을 탐색할 수 있고, 천정각 20도와 알려진 배경 모델을 가정할 때 50시간 관측으로 제트를 따라 퍼진 감마선 방출을 분해해 점원 모델과 가우시안 공간 모델을 구별할 수 있다고 제시했다. 또한 페르미-LAT(Fermi-LAT)가 검출한 S1 영역에 대해 확산·필라멘트 방출 템플릿을 평가한 결과, CTAO-South는 양성자 에너지가 10 TeV를 넘는 하드로닉 시나리오에 민감할 것으로 분석됐다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

NASA release April 1, 2010  Fermi's Large Area Telescope resolved high-energy gamma rays from an extended region around the active galaxy Centaurus A. The emission corresponds to million-light-year-wi
천문·천체물리

블레이자 제트 방향 정렬로 쌍생성 헤일로 탐색… 은하간 자기장 3.8σ 증거 제시

arXiv에 공개된 연구는 TeV 블레이자에서 발생한 전자기 캐스케이드로 만들어지는 감마선 쌍생성 헤일로(pair halo)가 제트 방향으로 비등방적 형태를 가질 것이라는 점을 이용해 새로운 탐색법을 제시했다. 연구진은 전파 간섭계로 제트 위치각이 잘 측정된 고시ンク로트론피크 BL Lac 천체 21개를 선별하고, 페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측 자료를 제트 방향에 맞춰 회전·적층해 기존 방향 무관 분석에서는 희석되던 확장 방출에 대한 민감도를 높였다. 우도 분석 결과 영가설을 3.8σ 수준에서 배제하며 0이 아닌 은하간 자기장(IGMF)의 증거를 얻었고, 최적합 세기는 B0 = 2.8 × 10^-16 G, 99% 신뢰구간은 0.9 × 10^-16 G < B0 < 8.9 × 10^-16 G로 나타났다. 연구진은 이 결과가 기존 스펙트럼·공간·시간 분석 제약과 일치하며, 비등방 정보를 활용하면 민감도가 유의미하게 향상된다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

iss070e092708 (Feb. 7, 2024) --- ESA (European Space Agency) astronaut and Expedition 70 Commander Andreas Mogensen smiles for a portrait as he maneuvers in the vestibule in between the Unity and Tran
관측·천문현상

APOD: SMILE 위성이 포착한 완전한 오로라 타원 — 자외선으로 본 낮의 오로라

유럽우주국(ESA)과 중국과학원(CAS)의 SMILE 탐사선이 지구 자극(磁極)을 둘러싼 완전한 오로라 타원(auroral oval)을 자외선으로 촬영한 영상이 NASA APOD 2026년 10월 6일자 사진으로 소개됐다. 오로라 타원은 원이 너무 커서 지상에서는 전체를 볼 수 없지만, 지구 상공의 탐사선에서는 관측이 가능하며 이번 영상은 자외선 관측 덕분에 낮에 발생한 오로라를 담았다. 7월 말 약 1시간을 저속촬영(타임랩스)한 이 영상은 오로라가 실제로 얼마나 변화가 심하고 요동치는지 보여주며, 화면 양측의 광점들은 멀리 있는 별들로 SMILE이 지구를 돌면서 카메라 시야가 바뀌어 움직이는 것처럼 보인다. SMILE의 목표는 태양풍이 지구 자기권과 어떻게 상호작용하는지 규명해 태양 폭풍으로부터 우주비행사와 우주선, 지상 전력망을 보호하는 방법을 찾는 것이다.

NASA

행성과학·태양계

AEGIS: 신경망 클로저를 결합한 미분 가능 화성 기후 모델 공개

연구진이 화성 대기 물리를 Dinosaur 역학 코어에 결합하고 신경망 클로저 인터페이스를 갖춘 미분 가능 화성 기후 모델 'AEGIS'를 arXiv에 발표했다. 기존 화성 대기대순환모델(GCM)인 LMD PCM, NASA 에임스 화성 GCM, PlanetWRF는 물리적으로 정교하지만 레거시 포트란으로 구현돼 보정이나 머신러닝에 쓸 기울기(gradient)를 제공하지 못한다는 점을 한계로 지적했다. AEGIS는 화성 10년 길이의 안정적인 시뮬레이션에서 CO2 총량을 보존하면서 계절별 CO2 순환을 재현하고, 대규모 지표 온도 구조와 화성 궤도 레이저 고도계(MOLA) 지형을 따르는 지표 기압을 산출했다. 결합 궤적을 통한 기울기는 유한차분 결과와 일치해 물리 보정과 신경망 학습에 활용할 수 있다고 연구진은 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)