페르미-LAT, 젊은 성단 버클리 59 주변에서 확장된 감마선 방출 확인
연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측 자료를 최신 천체 목록과 배경 모델로 재분석해 젊은 성단 버클리 59(Berkeley 59) 주변에서 유의미한 확장 GeV 감마선 방출을 찾아냈으며, 이는 반경 1.02도의 원반 형태로 모델링되고 확장성의 유의도는 10.6시그마로 나타났다. 감마선 스펙트럼의 광자 지수는 2.88이며, 주변 H2와 HII에서 도출한 기체 질량은 약 289태양질량으로 계산됐다. 연구진은 우주선(cosmic ray) 가속 효율과 확산 계수의 관계를 유도했고, 이 확장 감마선 방출이 성단풍으로 가속된 우주선이 주변 기체와 상호작용해 생긴 것이라는 해석을 제시했다.
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블레이자 Mkn 501 관측으로 펨토가우스급 은하간 자기장 측정
연구진은 인접 블레이자 Mkn 501(z=0.034) 주변에서 전자기 캐스케이드로 생기는 확장 헤일로를 찾기 위해 페르미-LAT(Fermi-LAT) 14년 데이터와 스위프트(Swift)-XRT/BAT 자료를 분석했다. 그 결과 5σ 이상(시행 보정)의 유의한 2차 확장 방출 증거를 찾았고, 이는 세기 B_rms=1.5(+2.0/-1.3) fG, 상관길이 ℓ_C=10(+490/-5) kpc의 은하간 자기장(IGMF)과 일치한다(통계 오차만 반영). 기기 계통오차를 포함하면 ℓ_C=10 kpc 고정 시 허용되는 세기는 B_rms=1.5(+8.5/-1.1) fG다. 관측된 2차 방출 수준을 설명하려면 이 천체가 최소 45,000년간 TeV 감마선을 지속 방출해야 하며, 캐스케이드 내 전자-양전자쌍에 의한 플라스마 가열 효과는 Mkn 501에서는 무시할 수 있는 수준으로 나타났다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
광하드론 모델로 극단적 고주파 피크 BL Lac 천체의 초고에너지 감마선 스펙트럼 해석
싱크로트론 피크가 약 1keV 이상이고 역콤프턴 피크가 수 TeV까지 이어지는 극단적 고주파 피크 BL Lac 천체(EHBL)는 광도가 낮아 관측 사례가 적고 이해도 부족한 대상이다. 연구진은 광하드론 모델에 은하계외 배경광(EBL) 보정을 적용해 서로 다른 시기에 관측된 15개 EHBL 천체의 초고에너지(VHE) 감마선 스펙트럼 22건을 분석했고, 이 모델이 관측된 스펙트럼 에너지 분포를 충분히 설명하며 광자 스펙트럼 지수 δ 값에 따라 분류할 수 있음을 확인했다. 같은 모델로 EHBL HESS J1943+213의 적색이동도 좁은 범위로 제약했다. 표본 내 플레어 시기는 고방출 상태가 가장 많고 이어 저방출 상태, 초고방출 상태 순이었으나, 이 비율은 EHBL 전체 집단이 아닌 해당 표본에만 해당한다. 또한 H 2356-309는 플레어 시기에 따라 딱딱한 스펙트럼과 매우 부드러운 고유 스펙트럼을 보이는 이례적 행태를 나타내 EHBL의 새로운 아류형으로 제안했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
페르미-LAT 4FHL 카탈로그 공개: 50GeV 이상 고에너지 감마선원 673개 수록
페르미 감마선 우주망원경(Fermi Gamma-ray Space Telescope)의 대면적 망원경(LAT) 16년 관측 자료를 바탕으로 50GeV~2TeV 대역에서 검출된 천체 673개를 담은 네 번째 고에너지 페르미-LAT 천체 목록(4FHL)이 공개됐다. 감도와 위치 결정 정밀도가 기존 2FHL 카탈로그 대비 약 2배 향상됐고, 검출 천체 수는 2FHL의 거의 두 배로 늘었다. 전체의 84.7%는 외부은하 천체로 주로 BL 라세르타형 천체이며 이 가운데 36개는 적색편이 z>1에 있고, 은하계 내 천체는 10%로 대부분 펄서 풍성운과 초신성 잔해다. 약 5%는 미동정 또는 분류가 불확실한 상태이며, 이전 LAT 카탈로그에 대응 천체가 없던 새로운 천체도 20개 보고됐다. 연구진은 4FHL이 50GeV 이상 대역에서 가장 깊은 전천 탐사로, 우주 감마선 관측과 지상 체렌코프 망원경의 TeV 관측을 잇는 후속 관측 목표 참고 자료가 될 것이라고 밝혔다.
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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