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입자 분할이 별 형성 시뮬레이션 결과에 미치는 영향 — 약 220회 시뮬레이션 분석

arXiv astro-ph.GA (은하)
CAPE CANAVERAL, Fla. – Inside the Vehicle Assembly Building at NASA’s Kennedy Space Center in Florida, engineers and technicians are performing a GIZMO demonstration test on the ground test article La

KSC / NASA·NASA-PD

연구진은 GIZMO의 MFM-MHD 기법을 사용해 균일 밀도의 난류 가스 구(球)가 붕괴하는 과정을 약 220회 시뮬레이션하며, 구름 질량과 반지름, 피드백 물리, 초기 분해능, 입자 분할 속도와 주기, 항성 입자 형성 처방을 체계적으로 변화시켰다. 입자 분할이 인위적 분열(fragmentation)을 유발한다는 증거는 발견되지 않았으나, 분할을 적용한 계산은 밀도장이 더 매끄러워 밀도·난류 통계에서 미세한 차이를 보였다. 총 항성 질량은 분할을 쓰지 않은 대조군과 거의 같았지만 질량 스펙트럼이 조금 달랐고, 특히 항성 피드백이 포함된 경우 진화 과정이 달라졌다. 다만 이러한 차이는 이 혼돈계에 본래 존재하는 산포 범위 안에 있어, 연구진은 입자 분할이 별 형성 연구에 대체로 "작동한다"고 결론지었다.

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S66-53205 (1966) --- Mercury Atlas (MA-8) Sigma 7 capsule on display at the Johnson Space Center. Photo credit: NASA
천문·천체물리

오리온 성형성 역사는 구조적·에피소드적으로 진행됐다

SigMA 군집화 알고리즘으로 식별한 47개 동일 위치·동일 운동 그룹의 연령 지도를 이용해 오리온 성형성 복합체의 별 형성 역사를 재구성한 연구다. 연구진은 약 500만 년(~5 Myr) 간격으로 떨어진 네 번의 별 형성 증가 시기를 확인했으며, 이 가운데 가장 강한 640만 년(6.4 Myr)과 1,130만 년(11.3 Myr) 시기가 전체 별의 약 59%를 포함하고 재표본추출과 연령 피팅 변경에도 견고하게 유지된다고 밝혔다. 더 오래된 1,620만 년(16.2 Myr)과 2,140만 년(21.4 Myr)의 작은 증가는 연령 분포에서 식별되지만 현재로서는 견고함을 입증하지 못했다. 약 5 Myr 간격은 인근 전갈-센타우루스(Sco-Cen) 성형성 영역에서 발견된 것과 같아, 오리온의 별 형성이 같은 시간 규모로 그러나 다른 패턴으로 일어나는 것으로 결론지었다. 연구진은 세 개의 성단 사슬(cluster-chain) 후보를 포함한 시공간적으로 연결된 구조도 확인했으나, 약 5 Myr 간격의 원인은 여전히 규명되지 않았다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

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)

ISS046e005678 (01/04/2016) ---- ESA (European Space Agency) astronaut Tim Peake works on the Advanced Colloids Experiment 2 (ACE H2) Hardware Configuration and Mix Part 1. Peake sent out a Twitter mes
천문·천체물리

물이 성간 얼음 속 '난휘발성 황' 형성을 촉진한다 — 사라진 황의 저장고 규명

연구팀은 H2S를 포함한 성간 얼음 유사체에 물이 있는 경우와 없는 경우로 나눠 자외선 조사와 승온 실험을 수행하고, 남은 난휘발성 잔류물을 ex situ 분석했다. 자외선 조사와 열처리 과정에서 S6~S8 황 동소체를 포함한 난휘발성 황 화합물이 생성됐으며, 물이 있으면 이들 동소체의 형성량이 두 자릿수(100배) 규모로 증가했다. 연구팀은 물-얼음 기질이 이온 중간체를 안정화해 사슬 성장과 고리화를 촉진하고 주로 S8을 만들어내는 형성 메커니즘을 제안했다. 잔류물에서 황 동소체와 폴리티온산 계열 화합물이 함께 검출된 점은 운석·소행성 시료 보고와도 부합하며, 먼지 입자를 덮은 전혜성(pre-cometary) 얼음 맨틀에서의 생성 가능성을 뒷받침한다. 이들 화합물은 분자당 여러 개의 황 원자를 품을 수 있어 별이 태어나는 밀집 분자운에서 '사라진 황'의 효율적인 고체상 저장고가 되며, 난휘발성 황은 우주의 물-얼음 환경을 추적하는 지표로 쓰일 수 있다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

천문·천체물리

Λ 하이페론 섞인 중성자별의 U-스핀 대칭에너지와 하이페론 퍼즐

연구진은 경쿼크의 SU(3) 맛깔 대칭을 (d,s) U-스핀 이중항으로 분해해, 하이페론이 포함된 물질의 결합에너지 변화를 나타내는 'U-스핀 대칭에너지' E_U(n_b)를 제안하고 핵물리·천체물리 관측값을 베이지안 추론으로 제약했다. 그 결과 E_U(n_b)는 9E_sym(n_b)보다 훨씬 작게 나와, 결합에너지 함수가 U-스핀 비대칭에 대해 I-스핀 비대칭보다 훨씬 약하게 의존함을 시사했다. 이에 따라 Λ 하이페론 퍼텐셜은 밀도 증가와 함께 크게 상승해 고밀도에서 반발력으로 바뀌며, 사후분포에서 Λ 하이페론이 출현할 확률은 50% 이상이지만 n_b ≳ 5n_0에서는 다시 사라질 가능성이 높다고 분석됐다. Λ 하이페론이 출현하는 경우 그 개시 밀도는 통상 2n_0~5n_0 범위로, 질량이 1.0 M☉보다 큰 중성자별의 중심 밀도에 해당한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)