에너지-운동량 제곱 중력 이론으로 본 전하를 띤 쿼크별: 태양질량 3배 구조 가능성 제시
연구진은 에너지-운동량 제곱 중력(EMSG) 이론에서 섭동적 QCD 보정과 색초전도성, 유한한 기묘쿼크 질량 효과를 반영한 통합 상호작용 쿼크 물질 상태방정식을 적용해 전하를 띤 쿼크별의 평형 구조를 분석했다. 수정된 톨먼-오펜하이머-볼코프 방정식을 푼 결과, 전하가 있으면 중성 상태보다 최대 질량과 반지름이 크게 늘어나며, 강한 음의 결합과 큰 상호작용 세기에서는 질량이 태양질량의 약 3배, 밀집도 비율은 0.34 수준에 이르러 GW190814의 동반 천체 질량 범위에 들어간다. 또한 전하가 있으면 최대 질량에서의 중심 밀도가 약 10~15% 낮아지면서도 인과율 조건은 그대로 충족된다. 연구진은 PSR J1614-2230, J0348+0432, J0740+6620, J0952-0607 및 최근 NICER 반지름 측정 결과와 비교해 넓은 매개변수 영역에서 현재의 천체물리학적 관측 제약과 부합한다고 밝혔다.
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암흑에너지 코어를 가진 중성자별의 f-모드 진동, 일반상대론으로 첫 계산
연구진은 암흑에너지(DE) 코어를 가진 중성자별의 비방사형 f-모드 진동을 완전한 일반상대론적 방법으로 처음 계산했다. 핵물질에는 상대론적 평균장 모형을, 암흑에너지에는 수정 차플리긴 유체 형태의 처방을 적용해 별의 구조와 f-모드 진동, 조석 변형도, 중력파 에너지·변형률을 구했다. 암흑에너지를 포함하면 상태방정식이 부드러워져 최대 질량이 순수 중성자별보다 작아졌으며, 얻어진 질량-반지름 값은 PSR J0030+0451, PSR J0740+6620 등 무거운 펄사의 관측 제약과 부합했다. 전이 밀도로 결정되는 암흑에너지 코어의 크기가 별의 구조와 진동 특성을 좌우했고, f-모드 진동수와 조석 변형도의 상관관계는 GW170817 및 GW190814의 관측 제약과 일치했다. 연구진은 f-모드 진동에 따른 특성 중력파 변형률이 차세대 3세대 중력파 검출기의 감도 대역 안에 들어온다고 추정했다.
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NASA, 새 '프로브 익스플로러' 1호 미션으로 원적외선 우주망원경 PRIMA 선정
NASA는 현지시각 9월 23일 우주의 역사와 진화를 탐구할 원적외선 우주망원경 PRIMA(PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics)를 개발 다음 단계인 페이즈 B로 진행시킨다고 발표했다. PRIMA는 기존 익스플로러 프로그램 안에 신설된 '프로브 익스플로러(Probe Explorers)' 미션 등급의 첫 사례로, 확정 심사를 통과할 경우 발사 및 비(非)프로젝트 비용을 제외한 사업비가 12억 달러로 제한되며 2033년 발사해 5년간 운용하는 것을 목표로 한다. 구경 5.9피트(약 1.8m) 망원경으로 원적외선 영역의 심우주 탐사를 수행해 제임스웹 우주망원경(JWST) 등 기존 적외선 관측소와 전파망원경 사이의 공백을 메우고, 외계행성의 기원, 은하와 블랙홀의 성장, 우주의 먼지·중원소 축적 과정 등을 연구한다. 이 미션은 미국 국립과학공학의학한림원의 2020년 10년 주기 보고서(Decadal Survey) 권고에 따른 것으로, NASA 제트추진연구소(JPL)가 관리하며 한국천문연구원(KASI)을 비롯해 CNES, ASI, DLR, CSA, JAXA, 영국우주청이 국제 협력 파트너로 참여한다.
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NASA 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이 9월 19일(현지시각) 지구 궤도 20만 바퀴를 완주하며, 36년간 50억 마일(약 80억km) 이상을 비행하고 170만 회가 넘는 관측을 수행했다. 20만 번째 궤도 당일 수행한 관측은 허블의 대표 연구 주제인 우주 팽창률(허블 상수) 측정과 관련된 것으로, 은하단 MACS J0417을 중력렌즈 삼아 초신성 '아테나(Athena)'의 재출현을 감시하는 내용이다. 아테나는 2025년 제임스웹 우주망원경(JWST)이 발견했으며, 현재부터 2027년 3월 초 사이에 다시 나타날 것으로 예측된다. 재출현 시점을 측정하면 MACS J0417의 질량 분포를 지도화하고 우주 팽창률에 대한 이해를 정밀화할 수 있다. NASA에 따르면 허블은 자외선·가시광 관측 능력으로 제임스웹·로먼 우주망원경을 보완하며, 매년 실제 배정 가능한 관측 시간의 약 7배에 달하는 신청이 몰릴 만큼 수요가 높다.
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유럽우주국(ESA)의 헤라(Hera) 탐사선은 현재 지구 기준 상대속도 12km/s로 심우주를 비행 중이며, 오는 11월 목표 소행성 디모르포스(Dimorphos)에 도착할 예정이다. ESA는 소형차 크기의 헤라가 도착했을 때 그곳에서 무엇이 보일지, 소행성 표면을 걷는 느낌은 어떨지를 소개했다.
ESA