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중력자가 질량을 가진다고 보는 '거대 중력(massive gravity)' 이론들이 최근 활발히 논의되면서, 다양한 천문 관측으로부터 중력자 질량의 한계를 구하려는 시도가 이어지고 있다. 쌍성 블랙홀에서 나온 중력파 발견을 보고한 라이고(LIGO)의 첫 논문에서도 중력파 신호 파형 분석을 통해 중력자 질량의 상한이 제시된 바 있다. 이 논문은 GRAVITY 및 켁(Keck) 관측 그룹의 데이터를 이용해 우리 은하 중심 부근을 도는 밝은 별의 궤도를 분석하는 방식으로 중력자 질량 제약을 얻었으며, 그 밖의 천문학적 제약 방법들도 간략히 논의했다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
은하 원반의 원형 회전과 나선 밀도파 효과를 포함한 운동학 모델을 Hunt & Reffert(2024) 목록의 나이 1억 년 이하 산개성단 2,384개에 적용한 연구가 arXiv에 공개됐다. 태양의 은하중심 거리 R_0=8.277kpc를 채택해 최대우도법과 MCMC로 구한 결과, 태양 거리에서의 선형 회전속도는 242.3±1.1km/s이며 은하축 거리 약 7kpc에서 최대 약 244km/s에 이른 뒤 14kpc에서 약 227km/s로 완만히 감소한다. 속도분산 텐서의 지름·수직 성분은 각각 10.63±0.15km/s와 4.56±0.15km/s로 나타났다. 4개 나선팔 구조를 가정했을 때 피치각은 -11.7±0.3도, 태양의 위상은 138±5도로 추정됐으며, 지름·접선 방향 섭동 진폭은 각각 -3.0±0.4km/s와 -3.1±0.4km/s다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
지상 관측과 가이아(Gaia) 위성 관측을 결합해 질량이 직접 측정된 유일한 떠돌이 행성 후보인 미시중력렌즈 현상 KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516(0.73^{+0.25}_{-0.15} 토성질량)에 대해, 연구진은 최대 증광 2년 뒤 초거대망원경간섭계(VLTI)의 GRAVITY 장비로 고각분해능 간섭계 관측을 수행했다. 투영 이격거리 90au까지 빛나는 모항성이 검출되지 않아 이 렌즈가 실제로 떠돌이 행성이라는 가설이 뒷받침됐으며, 가상의 모항성 질량에 대해 5시그마 상한값 약 0.5~0.6 태양질량을 도출했다. 연구진은 이번 결과가 짧은 지속시간의 행성 미시중력렌즈 현상에서 모항성을 직접 탐색하거나 제약하는 데 간섭계가 강력한 방법임을 보여준다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 GRAVITY, GRAVITY+, NACO, SINFONI 관측기기가 1992~2025년에 수집한 S2, S55, S29, S38 및 새로 발견된 S301의 위치·분광 데이터를 다중 별 피팅 코드와 마르코프 연쇄 몬테카를로(MCMC) 분석에 적용해, 우리은하 중심에서 뉴턴 중력에 대한 유카와형 보정(∝ αe^(−r/λ))을 검증했다. S2 궤도만 사용한 GRAVITY Collaboration 2025(Paper I) 대비 가장 강한 제한은 동일하게 λ = 3·10^13 m(약 200 AU)에서 |α| < 6·10^−4로, 약 5배 개선됐다. S301을 추가하면서 S2로는 접근할 수 없던 짧은 거리 영역까지 제약이 확장돼 λ = 10^12 m에서 |α| < 0.004, λ = 5·10^11 m에서 |α| < 0.006을 얻었고, 원점 거리가 더 큰 S29는 λ ~ 2·10^15 m에서 |α| < 0.1을 제시했다. 연구진은 뒤의 두 결과가 해당 길이 척도에서 초대질량 블랙홀 주변 유카와 보정에 대해 현재까지 가장 강한 한계라고 밝혔다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
연구진은 슈바르츠실트 블랙홀과 비등방성 유체로 모형화한 암흑물질 헤일로로 구성된 계의 구조를 아인슈타인 장방정식의 엄밀해가 되도록 하는 새로운 방법으로 해석했다. 수치 계산과 해석적 증명 모두에서 시간·반경 메트릭 함수는 A(r)B(r) = 1 + O(10⁻⁶)의 역수 관계를 유지했고, 내부 슈바르츠실트 영역과 외부 암흑물질 헤일로는 얇은 껍질 곡률 불연속 없이 정규 다르무아-이스라엘 접합으로 매끄럽게 이어졌다. 연구진은 관측적 함의를 확인하기 위해 S2 별의 근점 세차와 궁수자리 A*(Sgr A*) 그림자의 각크기에 대한 예측값을 비교했으며, 두 경우 모두 편차가 각각 GRAVITY 협력단과 사건지평선망원경(EHT)이 보고한 관측 불확실성 범위 안에 머물렀다.
arXiv astro-ph.GA (은하)