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#강도 간섭계

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천문·천체물리

달 밝은 밤 체렌코프 망원경의 부업, 강도 간섭계로 북극성 맥동 측정하기

지상 체렌코프 망원경은 달빛이 있는 밤에는 감마선 관측을 하지 못하는데, 이 시간에 강도 간섭계(Intensity Interferometry, II) 장비를 활용하면 광학 항성 측정이라는 부차적 과학 성과를 낼 수 있다는 연구다. 연구진은 북극성(Polaris)처럼 반경 방향으로 맥동하는 별의 항성 파라미터를 단일 망원경 또는 다중 망원경으로 추정하는 시뮬레이션을 제시했다. 단일 망원경 시뮬레이션에서는 카메라의 광자 픽셀을 주경 개구면의 서로 다른 4개 영역에 대응시켜 여러 기선(baseline)을 만들고 관측 평면 커버리지를 넓히는 방식을 가정했다. 논문은 이 접근이 인도의 체렌코프 망원경을 유휴 시간대에 고분해능 광학 천문 관측에 활용할 가능성을 보여준다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

Captivating view of the Milky Way galaxy under a starry sky captured at night.
천문·천체물리

화이트래빗 동기화로 실측 35ps 단일광자 시간분해능 달성… 백색왜성 크기 측정 목표

IC4Stars 프로젝트는 강도 간섭계(Intensity Interferometry)로 백색왜성 시리우스 B의 지름을 측정하는 것을 목표로 하며, 이번 연구에서는 단일광자 검출기와 TDC, 동기화 전자장치의 실험실 특성 평가 결과를 보고했다. 관측 캠페인에서는 화이트래빗(White Rabbit) 프로토콜과 30m 통신용 광섬유로 두 대의 TDC를 동기화해 실제 하늘 관측에서 35ps RMS 이하의 시간분해능을 입증했다. 연구팀은 원시 타임태그 데이터 획득 시스템과 2차 상관함수 계산 알고리즘도 개발했다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

Stunning night sky filled with stars and a silhouette of a telescope.
천문·천체물리

강한 중력렌즈 퀘이사에 강도 간섭계 적용해 외부은하 미시렌즈 천체의 질량·운동 직접 측정 제안

연구진은 강하게 렌즈된 퀘이사를 시간분해 강도 간섭계(intensity interferometry)로 관측하고 플럭스비 측광을 결합하면, 기존 광도곡선 미시렌즈 분석의 광원 크기·미시렌즈 질량·횡단속도 축퇴를 풀 수 있다고 제시했다. 4중 렌즈 퀘이사 B1422+231을 기준 천체로 삼고 집광면적 약 800m², 분광분해능 20,000, 수 피코초 타이밍 성능의 차세대 간섭계를 가정해 정밀도를 예측했다. 단일 관측 시점만으로 유리한 기하 조건에서는 강착원반 크기를 4%(일반적으로 검출 가능한 배치에서는 10%) 정확도로, 미시렌즈 질량은 m_l ≳ 0.1 태양질량 영역에서 자릿수 수준으로 결정할 수 있다. 8년간 33회 관측 캠페인을 수행하면 원반 크기 정밀도는 1% 이하, 미시렌즈의 충돌계수는 약 0.1~0.5μas로 국한되고 고유운동까지 분해된다. 또한 빛 중심 가속도에 대해 μas/yr² 이하의 민감도를 확보해 항성 미시렌즈와 암흑물질 부구조 렌즈를 구분하는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)