천문·천체물리
티베트-III 공기샤워 배열, 딥러닝으로 감마선 도래 방향 정확도 개선
티베트 AS감마(Tibet AS$\gamma$) 실험은 플라스틱 신틸레이터로 구성된 지상 공기샤워 검출기 배열(티베트-III)로 수 TeV에서 PeV 영역의 우주 감마선을 관측하며, 기존에는 검출기 히트 타이밍 데이터에 샤워 전면을 피팅해 도래 방향을 재구성하고 10~100 TeV 구간에서 약 0.5°~0.2°의 각분해능을 얻었다. 연구팀은 합성곱 신경망(CNN)을 기존 방법과 결합한 새로운 도래 방향 재구성 기법을 개발했고, 몬테카를로 시뮬레이션으로 생성한 감마선 사건으로 평가한 결과 각분해능이 기존 방법 대비 약 10~15% 개선됐다. 이 성능 향상은 천정각 40°까지 거의 의존성을 보이지 않았다. 연구팀은 이 기법이 검출기 약 600기로 구성된 티베트-III 배열에 검출기를 약 150~200기 추가한 것과 동등한 성능 이득을 제공한다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)