병합 기원 장주기 감마선 폭발의 중심 엔진, 전파 관측으로 제약 조건 도출
연구진은 호주 망원경 콤팩트 어레이(ATCA)로 적색편이 z<0.25인 근거리 병합 기원 장주기 감마선 폭발(GRB) 7개를 2.1GHz에서 관측해, 폭발 후 520~6900일 시점의 후기 전파 방출에 대한 상한값을 얻었다. 7개 모두에서 전파 대응천체는 검출되지 않았으며, 2.1GHz에서 3σ 플럭스 밀도 상한은 33~72μJy였다. 마그네타로 가열된 분출물이 주변 물질과 상호작용하며 내는 싱크로트론 방출을 모델링한 결과, 전파 미검출은 저밀도 환경에서의 고에너지 유출류와 여전히 양립 가능한 것으로 나타났다. 또한 프롬프트 감마선 방출 분석은 마그네타 엔진의 자전 주기와 자기장 세기에 대한 보완적 제약을 제공했으며, 폴백 강착과 제트의 바리온 적재를 함께 고려하면 허용되는 매개변수 공간은 좁게 한정된다.
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감마선폭발의 '연장 방출' 미스터리, 제트 구조 변화로 설명하는 새 모델 제시
arXiv에 공개된 연구는 중성자별 병합에서 비롯된 연장 방출(EE) 감마선폭발이 10~100초에 이르는 관측 지속시간을 보이는 문제를 설명하기 위해 얇은 껍질(thin shell) 구조 제트 모델을 제안했다. 초기 방출은 높은 로런츠 인자를 가진 좁은 구조 제트에서, 후기 방출은 더 넓고 로런츠 인자가 낮은 탑햇형 제트에서 나온다는 설정으로, 모든 방출 껍질은 0.1 태양질량의 강착 원반에서 동력을 얻고 병합 후 2초 이내에 방출된다. 연구진은 스위프트(Swift)가 관측한 GRB 211211A, 211227A, 060614의 광도곡선과 모델을 비교해 좋은 일치를 얻었으나, GRB 211211A에서 정밀 측정된 스펙트럼 진화 속도는 모델이 충분히 재현하지 못했다고 밝혔다. 또한 매개변수 탐색을 통해 연장 방출이 없는 일반적인 짧은 감마선폭발 광도곡선도 재현 가능한 영역을 확인했다.
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CHIME/FRB 아웃리거로 관측한 왜소은하 호스트, 빠른전파폭발 기원의 금속함량 의존성 시사
연구진은 2025년 2월부터 10월까지 CHIME/FRB 아웃리거(Outriggers)로 위치가 특정된 빠른전파폭발(FRB)을 대상으로 왜소은하 호스트를 체계적으로 탐색해, 반복형 1개와 비반복형으로 보이는 7개 등 총 8개의 호스트 은하를 확인했으며 이 중 5개를 항성질량 log(M*/M☉) ≈ 8.1~9.1의 왜소은하로 새로 분류했다. 기존 문헌의 호스트 은하까지 합쳐 기체상 금속함량을 측정한 결과, 반복형과 비반복형 FRB는 통계적으로 구별되는 금속함량 분포를 보였다. 비반복형은 관측된 전체 질량 구간에서 상대적으로 금속이 풍부한 환경(12+log(O/H) ≳ 8.35)에 있는 반면, 반복형은 12+log(O/H) ≲ 8.35인 왜소은하를 뚜렷하게 선호했고, 지속 전파원(PRS)을 동반한 반복형은 거의 모두 12+log(O/H) ≲ 8.15인 왜소은하에 위치했다. 각각 54개·37개·24개 FRB에 대해 호스트 분산척도(DM_host), 패러데이 회전척도(RM_host), 산란 시간척도(τ_host,1GHz)를 계산했으나 호스트 금속함량과의 유의미한(>3σ) 상관관계는 발견되지 않았다.
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"짧은 스파이크, 긴 이야기": 장시간 Type-I 감마선폭발의 에피소드별 Amati 관계 위치 변화
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