피에르 오제 관측소 ARISE, 우주선 공기 샤워 전파 신호 첫 측정 성공
피에르 오제 관측소(Pierre Auger Observatory)에 2025년 설치된 ARISE(Auger Radio Infill SKALA Extension)는 100PeV 안팎 이상 에너지의 준수직 우주선 공기 샤워가 내는 50~350MHz 대역 전파 방출을 검출하기 위한 장비로, 433m 간격 지표 검출기 배열(SD-433)의 한 관측소 주변에 SKALA v2 안테나 18기를 배치했다. 연구진은 SD-433이 제공하는 트리거와 동시에 기록된 전파 펄스를 검출했으며, 전파와 지표 검출기 신호로 각각 재구성한 입사 방향을 비교해 공기 샤워 측정임을 확인했다고 밝혔다.
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GeV부터 최고에너지까지: 우주선 스펙트럼·질량조성 통합 모델 'Global Spline Fit' 공개
우주선(cosmic ray)의 에너지 스펙트럼과 질량 조성은 개별 원소를 분해하는 우주·기구 탑재 검출기와 10^11 GeV 이상까지 도달하지만 넓은 질량군만 구분하는 지상 공기샤워 관측소로 나뉘어 측정돼 왔는데, Global Spline Fit(GSF)은 이 둘을 결합해 수소부터 니켈까지 모든 원소의 플럭스를 자기일관적으로 기술하는 데이터 기반 모델이다. 4개 주요 질량군의 플럭스를 3차 기저 스플라인으로 매개변수화하고 참여 실험들의 에너지 스케일 오프셋을 각자 제시한 계통오차 범위 안에서 교차보정했으며, AMS-02·CALET·DAMPE의 원소별 스펙트럼, LHAASO의 무릎 영역 측정, 피에르 오제 관측소의 형광 기반 조성 자료 등 약 1,000개 데이터 점을 χ²/ndf≈1.3(데이터셋 간 국소적 불일치를 가중치 조정하면 0.83)으로 기술했다. 연구진은 이를 두고 에너지 스케일만 정렬하면 기존 우주선 관측 자료 전체가 서로 일관됨을 보여준다고 밝혔다. 또한 함께 제공하는 우주선 핵자 플럭스는 널리 쓰이던 매개변수화와 에너지 4자릿수 구간에 걸쳐 20~50% 차이를 보이며, 이는 남은 모델 불확실성을 여러 배 웃도는 수준으로 대기 중성미자·뮤온 플럭스 예측에 직접적인 영향을 준다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
제임스웹, 중력렌즈로 일그러진 은하들 포착… 우주 나이 8억 년 은하까지
제임스웹 우주망원경(JWST)이 은하단 MACS J0454.1-0300을 촬영한 이달의 사진을 공개했다. 이 은하단은 우주 나이가 약 80억 년이었을 때의 모습으로 관측되며, 강력한 중력으로 배경 은하의 빛을 휘게 하는 중력렌즈 현상을 일으켜 먼 은하들이 늘어지고 여러 개로 겹쳐 보인다. 렌즈 영역에서는 빅뱅 후 20억 년 시점의 은하 무리와 빅뱅 후 8억 년 시점의 은하 하나가 확인됐으며, 은하 무리는 병합을 겪으며 폭발적인 별 형성을 보이고 있다. 천문학자들은 지름 5광년 정도로 작은 밝은 '매듭' 영역들도 식별했는데, 일부는 300배 이상 확대된 것으로 나타났다. 2014년 공개된 허블 우주망원경의 같은 은하단 이미지와 비교하면 웹은 더 붉은 빛에 훨씬 민감해 수백 개의 은하가 새로 드러났다.
ESA
JWST 투과 분광 관측의 항성 오염 보정 기법, GJ 1214 b에 적용
연구진은 항성 표면 불균질이 투과 분광 스펙트럼을 오염시키는 문제를 보정하기 위해 제임스웹 우주망원경(JWST)의 GJ 1214 b 관측 시기에 맞춰 다중 밴드 측광과 고분해능 분광 모니터링을 동시에 수행했다. 여기에 항성 활동 변수를 추정해 보정에 반영하는 StarSim 역산 기법과, StarSim 시뮬레이션으로 학습한 신경망이 모니터링 데이터에서 보정값을 도출하는 UnSPOTTER 두 가지 방식을 적용했으며, 두 결과는 오차 범위 안에서 일치했다. 분석 결과 JWST의 GJ 1214 관측은 항성 오염이 적은 자전 위상에서 이뤄진 것으로 나타났고, UnSPOTTER의 경우 JWST 파장 대역 전반에서 보정값을 약 15ppm 수준으로 제약할 수 있었다. 연구진은 같은 천체를 항성 활동 극대기에 관측했다면 오염이 파장에 따라 크게 달라져 대기 분석에 영향을 줬을 것이라며, 다른 활동성 항성에도 이 파이프라인을 일반화해 관측 일정 수립과 활동 보정에 쓸 수 있다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
ALMA, 원시행성원반 TW Hya의 1au급 먼지 덩어리 구조와 궤도 운동 포착
ALMA의 약 1au 고분해능 관측으로 TW Hya 원시행성원반 반경 52au 지점의 먼지 덩어리를 밴드 6 연속파와 13CO·C18O J=2-1 선으로 조사했다. 2021년 자료를 2017년 아카이브 자료와 비교해 덩어리의 고유운동을 검출했으며, 측정된 방위각 속도 3.3±0.9km/s는 국소 케플러 회전과 완전히 일치하고 4년 동안 뚜렷한 반경 방향 이동도 없어 원반과 함께 움직이는 구조임이 확인됐다. 고분해능 연속파 지도에서는 이 덩어리가 방위각 방향으로 약 1.7au 떨어진 이중 봉우리 형태로 분해됐으며, 연구진은 안쪽에 먼지 공동이 있는 기울어진 주위행성원반, 행성이 유도한 나선팔의 뿌리, 또는 행성 강착을 수반하지 않는 유체역학적 시나리오 등을 가능한 기원으로 논의했다. 연속파 덩어리에 대응하는 조밀한 가스 방출은 검출되지 않았고, 관측된 CO 선이 광학적으로 두꺼운 상층 대기를 추적한다는 점에서 만약 묻혀 있는 행성이 원인이라면 그 질량은 극히 작아야 한다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)