HWO용 레이저 가이드별 적응광학 시스템 'WaveDriver' 초기 모델링·테스트베드 타당성 연구
차세대 거주가능 세계 관측소(HWO)는 제임스웹 우주망원경(JWST)보다 100배 이상 높은 파면 안정성을 요구해 기존 망원경 구조를 피코미터 수준의 성능 한계까지 밀어붙인다. WaveDriver는 HWO와 편대비행하는 외부 레이저 가이드별(LGS) 위성을 이용해 파면 센싱과 제어를 수행함으로써 이 제약을 완화하는 임무 개념으로, 고대비 테스트베드(High Contrast Testbed) 초기 결과에서 코로나그래프와 다중 변형거울, 여러 파면 센서를 이용해 요구 안정성의 실현 가능성을 확인했다. 연구진은 임무 설계 분석과 초기 테스트베드 안정성 지표, 센서 성능 비교와 함께 LGS 밝기, 공액 오차, 유한한 비컨 간격에서 생기는 시야 오차를 정량화한 광학 모델을 제시했다.
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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.
NASA국내
JWST/MIRI 분광으로 본 폭발적 항성생성 은하 M82·NGC 253의 먼지(PAH) 운동
연구진은 제임스웹 우주망원경(JWST)의 MIRI 분광 관측으로 인근 폭발적 항성생성(스타버스트) 은하 M82(NGC 3034)와 NGC 253의 다환방향족탄화수소(PAH) 5.2μm·6.2μm·11.3μm 특징에 대한 속도 지도를 작성했다. M82에서는 속도가 급상승한 뒤 평탄해지는 전형적인 은하 회전곡선 형태의 회전 원반이 나타난 반면, NGC 253에서는 6.2μm와 11.3μm PAH 특징이 스타버스트 영역 내부의 아웃플로(분출류) 발생 지점을 추적했다. NGC 253에서 분자 가스의 아웃플로 속도는 이온화 가스보다 낮았고, 11.3μm PAH 특징은 분자 가스보다 이온화 가스와 일치해 연구진은 PAH가 아웃플로 기저에서 이온화 가스와 더 밀접하게 연관돼 있다고 제안했다. 6.2μm PAH 특징은 두 은하 모두에서 더 높은 아웃플로 속도를 보였는데, 이는 아웃플로 기저의 더 빠른 고온 상(phase) 내부에서 PAH가 우선적으로 이온화됐을 가능성을 시사한다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
케플러-51 '초저밀도 행성'의 고리 가능성 검증… PhotoRing 기법 첫 완전 적용
연구진은 케플러(Kepler) 장주기 측광 자료에 항성밀도 프로파일링과 TTV를 고려한 트랜싯 피팅을 결합해, 케플러-51 시스템의 초저밀도 '슈퍼퍼프' 행성들이 고리 때문에 반지름이 과대 추정됐을 가능성을 검증했다. 케플러-51b는 밀도비 Ψ=1.18±0.06으로 Ψ=1에서 2.9σ 벗어난 반면, 케플러-51d는 Ψ=1.04±0.08(0.6σ)로 이상 징후가 없었으며, b의 편차는 모형에 반영되지 않은 고리의 PhotoRing 효과와도 부합한다. 베이지안 역산 결과 실제 밀도를 2~5배 높이는 조밀하고 중간 정도 기울어진 고리 구조가 선호됐고, 크고 광학적으로 두꺼운 고경사 고리는 b에 대해 99%, d에 대해 70% 신뢰도로 배제됐다. 다만 최근 제임스웹 우주망원경(JWST) 관측에서는 케플러-51d의 불투명한 고리 신호가 확인되지 않았고, 케플러의 30분 노출 주기 탓에 충돌계수·항성밀도가 독립적 제약과 긴장을 보여, 저자들은 이번 연구를 고리 존재의 증거가 아닌 방법론 시연 및 배제 실험으로 규정했다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
움직이는 천체를 업더램프 데이터에서 피팅하는 새 기법… 로먼 우주망원경·제임스웹 적용 제안
연구진은 검출기를 비파괴 방식으로 읽어내는 업더램프(up-the-ramp) 관측에서 움직이는 천체의 경로를 피팅하는 방법을 제시했다. 점광원 가정과 유효 점확산함수(PSF)를 안다는 전제 하에 위치 2개와 속도 2개 등 비선형 매개변수 4개만 남기고 나머지는 닫힌 형태의 해로 최적화하며, 위치·속도를 함께 맞추는 과정에서 복원된 플럭스에 작은 양의 편향이 생기는 것도 확인했다. 이 방법은 로먼(Roman)과 제임스웹 우주망원경(JWST) 같은 우주 관측 영상의 전경 태양계 소천체나, 지상 관측 영상의 전경 인공위성에 적용할 수 있다. 연구진은 JWST의 NIRISS 장비가 우연히 포착한 소행성 궤적에 이 기법을 적용해 JWST 파이프라인의 성능과 비교했으며, 파이썬 코드는 깃허브에 공개했다. 움직이는 천체의 궤적을 피팅하는 데 드는 총 계산 비용은 2023년형 맥북 프로에서 약 1초 수준이다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)