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우주선 '무릎' 너머까지 이어지는 은하 양성자 성분의 증거

arXiv astro-ph.HE (고에너지)
Veil Nebula courtesy of Chris Klein at https://astrorover.com

Chris Klein / Unsplash·Unsplash

연구진은 0.1~1000PeV 구간의 양성자·헬륨 스펙트럼 데이터를 분석해, 수 PeV 대역의 우주선 '무릎(knee)'이 단일 종단 차단으로는 잘 설명되지 않는다고 밝혔다. 수십 GeV까지 포함한 전체 스펙트럼 분석에서는 100PeV를 넘어 이어지는 양성자 성분이 필요했으며, 이는 GeV부터 100PeV까지 연속적으로 이어지거나 무릎에서 스펙트럼 꺾임을 갖는 별개 성분일 수 있다. 전자는 초신성 잔해 기반 가속 이론과 감마선 관측에 부담을 주지만, 후자는 강성 의존 전파로 자연스럽게 설명되어 무릎을 은하 우주선 전파의 탐침으로 삼게 된다. 연구진은 이 확장된 양성자 스펙트럼을 초에딩턴 X선 쌍성처럼 PeV 감마선·중성미자를 낼 수 있는 극한 은하 가속원과 연결지었다.

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Dramatic view of the red Jellyfish Nebula amidst stars in the cosmos
천문·천체물리

젊은 반복 FRB 주변 초신성 잔해 환경의 전파 진단 I: 자체 분산측정값(DM)의 유체역학적 진화

반복 고속전파폭발(FRB)이 젊은 초신성 잔해(SNR) 환경에 존재할 가능성을 검증하기 위해, 연구진은 젊은 중성자별의 비등방성 항성풍과 균질 팽창하는 초신성 분출물의 상호작용을 2차원 축대칭 유체역학 시뮬레이션으로 약 160년까지 추적했다. 기준 모형에서는 극 방향으로 집중된 항성풍이 저밀도 공동을 만들지만 휩쓸린 껍질은 대체로 둥근 형태를 유지하며, 분산측정값(DM)은 분출물과 휩쓸린 비(非)항성풍 물질이 주로 결정하고 시선 방향에 따른 변화는 크지 않았다. 입체각 평균 초과 DM은 진화 전반에 걸쳐 감소했고, 초기 수십 년 동안은 대략 t_age^-2에 가깝게 줄어든 뒤 이후 다소 더 급해졌다. FRB 20190520B의 경우 기준 모형은 약 20년 시점에서 관측으로 추정된 감소율에 도달하며, 이때 평균 초과 DM은 약 1.8×10^2 pc cm^-3이었다. 연구진은 이처럼 젊은 환경이 상당한 전자 주상밀도를 유지하면서도 빠른 장기 감소를 만들어낼 수 있으며, 반복 FRB의 다양성은 SNR 팽창과 별개의 시간 변화 플라스마 구조나 이온화 변화가 공존할 가능성을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Saturn's Moons - Frame 2 Credits NASA, ESA, and E. Karkoschka (University of Arizona)
관측·천문현상

NASA 2026년 10월 밤하늘 관측 가이드: 토성 충·오리온자리 유성우·달과 플레이아데스

NASA가 2026년 10월 주요 관측 포인트를 공개했다. 10월 4일 토성이 충(opposition)에 도달해 해 질 무렵 떠올라 밤 대부분 시간 관측이 가능하며, 10월 6일에는 새벽 해 뜨기 전 가느다란 초승달이 밝은 목성 근처에 자리한다. 핼리 혜성(Halley's Comet)이 남긴 잔해로 만들어지는 오리온자리 유성우는 10월 21일 밤부터 22일 새벽 사이 극대기를 맞지만, 상현을 지난 밝은 달빛이 어두운 유성을 가려 달이 진 뒤 새벽 직전 몇 시간이 관측에 가장 유리하다. 10월 27일 밤부터 28일 사이에는 달이 플레이아데스 성단(일명 '일곱 자매') 근처를 지나며, 성단은 6~7개의 별이 뿌옇게 모인 형태로 맨눈으로도 볼 수 있다. 또한 NASA는 허블 우주망원경(Hubble Space Telescope) 관측으로 토성 남극을 둘러싼 10각형 대기 파동이 확인됐고 이 구조가 강해지는 것으로 보인다고 밝혔다. 토성 북극에는 약 20,000마일(약 32,000km) 폭의 육각형 제트기류가 존재한다.

NASA

Silhouette of person with telescope gazing at a starry night sky, showcasing celestial beauty.
천문·천체물리

제임스웹 우주망원경, '행성을 부수는 충돌' 흔적 담은 극단적 잔해 원반 21개 분석

케이트 수(Kate Su, 미국 콜로라도 볼더 우주과학연구소)가 이끄는 연구팀이 제임스웹 우주망원경(JWST)과 스피처(Spitzer) 데이터를 종합해 '극단적 잔해 원반(extreme debris disk)' 21개 표본을 분석한 결과를 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 발표했다. 이 원반들은 별 가까이에 따뜻한 먼지가 비정상적으로 많고, 먼지 입자가 작으며 밝기가 불규칙하게 변하는 세 가지 공통 특성을 보였다. 표본의 약 3분의 1은 실리카가 풍부해 화성 크기 천체 간 고에너지 충돌로 물질 상당량이 기화된 경우로 해석되며, 나머지 3분의 2는 실리카가 적어 달 크기 천체 간 비교적 약한 충돌(스치는 충돌 등)에서 생성된 것으로 추정된다. 실리카가 풍부한 원반은 나이 3억 년 미만의 별 주위에서만 발견됐는데, 이는 지구와 달이 태양 형성 약 1억 년 후에 만들어졌다는 추정과도 부합한다. 연구팀은 이런 현상이 전체 젊은 별의 약 1%에서만 관측될 만큼 드물며, 태양계도 과거 한 번 이상 이 단계를 거쳤을 가능성이 있다고 설명했다.

NASA

A dramatic image of a space shuttle launching into the night sky, surrounded by billowing smoke and intense light.
관측·천문현상

APOD 2026년 10월 1일 – 에트나산 분화와 함께 떠오르는 추석 보름달

NASA 오늘의 천문 사진(APOD)은 이탈리아 시칠리아 니코시아 외곽에서 촬영된 보름달 합성 사진을 소개했다. 하늘이 어두워지면서 달이 떠오르는 모습으로, 낮은 구름은 반박명(antitwilight)의 색을 반사하고 배경 높은 곳에는 에트나산(Mount Etna)에서 나온 화산재와 가스가 보이며, 하늘 아래쪽 분홍색 띠는 '비너스의 띠'로 불린다. 보름달일 때 달과 태양은 하늘에서 서로 반대편에 위치해 해가 지면서 달이 뜨며, 달의 위상 주기는 약 29.5일이지만 달이 지구를 한 바퀴 도는 데는 약 27일이 걸린다. 북반구 일부 문화권에서는 9월 보름달을 '하비스트 문(Harvest Moon)'이라 부른다. 촬영자는 다리오 지안노빌레(Dario Giannobile)다.

NASA