화학 식각 방식으로 제작한 D밴드 도파관 직교모드 변환기(OMT), CMB 편광 관측 적용성 검증
연구진은 0.15mm 두께 황동판을 화학 식각해 적층·정렬·기계적 고정하는 방식으로 130-170GHz 대역에서 동작하는 D밴드 도파관 직교모드 변환기(OMT) 시제품을 제작했다. 계측 기반 시뮬레이션은 반사손실 -10dB 이하, 분리도 -30dB 이상, 투과손실 약 -0.5dB를 예측했으나, 실측값은 투과 -1.5/-2dB, 분리도 -20dB 미만 수준으로 나타났다. 투과 성능 저하는 화학 식각에서 불가피하게 발생하는 식각면 결함과 거칠기(RMS 약 3μm) 때문이며, 분리도 차이는 측정 체인 내 편광각이 약 3도 회전한 데서 비롯된 것으로 추정된다. 연구진은 화학 식각이 수천 개 수신기를 갖춘 대형 초점면이 필요한 원시 B-모드 탐색용 CMB 편광 실험에 적합한 빠르고 저렴하며 확장 가능한 기법이라고 평가하면서도, 100GHz 이상에서는 기계적 정밀도 한계로 투과 계수가 저하될 수 있다고 지적했다.
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맵 기반 비대칭 빔 처리: CMB 데이터 분석에 실공간 빔 패턴 적용
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CMB B-모드 편광 측정을 위한 스펙트럼 매칭 성분분리 기법 최적화 연구
원시 우주배경복사(CMB) B-모드 편광 측정은 밝고 복잡한 은하 전경 방출과의 분리 능력에 근본적으로 제약을 받는다. 연구진은 준맹목적 전경 제거 기법인 SMICA(Spectral Matching Independent Component Analysis)가 전경 방출이 공간적으로 변하지 않는다고 가정하는 한계를 보완하기 위해, 먼지·싱크로트론 외의 유효 전경 성분을 추가하는 방법과 하늘을 여러 영역으로 나눠 독립적으로 적용하는 두 가지 전략을 제시했다. 또한 내부적으로 재구성한 전경 템플릿을 활용한 가능도 단계 주변화 절차도 함께 검토했다. 이를 d1s1과 d10s5 기반의 복잡도가 다른 전경 모델로 모사한 라이트버드(LiteBIRD)급 관측 데이터에 적용한 결과, 텐서-스칼라 비 r을 사실상 편향 없는 수준으로 복원했으며 통계적 불확실도는 10⁻³ 이하 수준이었다.
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우주 복굴절의 기원 구별하기: 암흑에너지·암흑물질·중성미자 비대칭 — EB 파워스펙트럼 형태로 판별 가능
우주 복굴절(cosmological 거리의 광원에서 온 빛의 편광면이 등방적으로 회전하는 현상)은 여러 패리티 위반 메커니즘으로 생길 수 있는데, 연구진은 공통의 천-사이먼스(Chern-Simons) 틀에서 중성미자 비대칭 전류에 의한 CMB의 EB 파워스펙트럼을 계산해 액시온 암흑에너지·암흑물질의 경우와 비교했다. 중성미자 비대칭에 의한 EB 파워스펙트럼은 낮은 다중극(ℓ≲20)에서 억제되어 암흑물질의 경우와 비슷했으며, 이런 억제가 없는 암흑에너지의 경우와는 뚜렷이 구별된다. 따라서 라이트버드(LiteBIRD) 등 대각도 편광 관측은 후기 우주의 암흑에너지 복굴절과 더 높은 적색편이에서 생성된 액시온 암흑물질·중성미자 비대칭 기원을 구분할 수 있다. 또한 재결합 시기 중성미자 밀도의 변화가 높은 다중극에서 EB 파워스펙트럼의 형태를 바꾸므로, 사이먼스 천문대(Simons Observatory) 같은 지상 실험으로 중성미자 해석과 액시온 암흑물질 해석을 구별할 수 있다.
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APOD: SMILE 위성이 포착한 완전한 오로라 타원 — 자외선으로 본 낮의 오로라
유럽우주국(ESA)과 중국과학원(CAS)의 SMILE 탐사선이 지구 자극(磁極)을 둘러싼 완전한 오로라 타원(auroral oval)을 자외선으로 촬영한 영상이 NASA APOD 2026년 10월 6일자 사진으로 소개됐다. 오로라 타원은 원이 너무 커서 지상에서는 전체를 볼 수 없지만, 지구 상공의 탐사선에서는 관측이 가능하며 이번 영상은 자외선 관측 덕분에 낮에 발생한 오로라를 담았다. 7월 말 약 1시간을 저속촬영(타임랩스)한 이 영상은 오로라가 실제로 얼마나 변화가 심하고 요동치는지 보여주며, 화면 양측의 광점들은 멀리 있는 별들로 SMILE이 지구를 돌면서 카메라 시야가 바뀌어 움직이는 것처럼 보인다. SMILE의 목표는 태양풍이 지구 자기권과 어떻게 상호작용하는지 규명해 태양 폭풍으로부터 우주비행사와 우주선, 지상 전력망을 보호하는 방법을 찾는 것이다.
NASA