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15건의 기사

Stunning view of the Milky Way galaxy over the night sky in Catazajá, Mexico.
천문·천체물리

유클리드 Q1 데이터로 강력한 전파은하 핫스팟의 광학 대응체 포착

저주파수전파망원경(LOFAR) 관측과 유클리드(Euclid) Q1 데이터 공개 자료를 유클리드 딥 필드 노스(Euclid Deep Field North) 영역에서 결합해 핫스팟을 가진 강력한 전파은하 77개를 식별했고, 이 가운데 7~15%에서 핫스팟의 적외선·광학 대응체가 검출됐을 가능성이 제시됐다. 가장 명확한 사례들의 핫스팟 분광에너지분포는 자기장 세기가 등분배(equipartition)에 가깝다는 가정 하에 1TeV까지(그 이상은 아닌) 입자 가속이 일어나는 것과 부합한다. 새로 확인된 광학 핫스팟 후보 2개 중 하나는 지금까지 알려진 광학 핫스팟 가운데 최고 적색편이(z≈1.6)이자, 활동을 재개한 전파원의 내부 로브 핫스팟을 광학에서 처음 검출한 사례라는 점에서 주목된다. 연구진은 LOFAR 국제 기선 자료와 유클리드 광역 서베이 전체를 결합하면 핫스팟 내 고에너지 입자 가속에 대한 통계적 분석이 처음으로 가능해질 것이라고 논의했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

STRADAViT: 전파천문학용 비전 트랜스포머 백본의 자기지도 도메인 적응 프레임워크

연구진은 비전 트랜스포머(ViT) 백본을 전파천문 데이터에 맞춰 추가 사전학습하는 자기지도 프레임워크 STRADAViT를 제시했다. 사전학습 데이터는 MeerKAT, ASKAP, LOFAR/LoTSS, SKA SDC1 시뮬레이션 등 네 가지 출처에서 가져온 512x512 전파천문 컷아웃으로 구성되며, MiraBest·LoTSS DR2·Radio Galaxy Zoo 세 가지 형태 분류 벤치마크에서 선형 프로빙(LP)과 파인튜닝(FT)으로 전이 성능을 평가했다. 15개 시드 기반 평가에서 선정된 레지스터 토큰 2단계 체크포인트는 세 벤치마크 모두에서 ViT-MAE 초기화 대비 선형 프로빙 Macro-F1을 개선했고 MiraBest와 RGZ DR1 파인튜닝에서도 향상됐으나, LoTSS DR2 파인튜닝에서는 성능이 하락했다(여섯 개 차이 모두 Holm 보정 후에도 통계적으로 유의). DINOv2를 이용한 병행 실험에서는 적응 효과가 일정하지 않았고, MiraBest 표준 분류에서는 과제 특화 기법보다 낮은 성능에 머물렀다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

View of cabbage plants in the Vegetable Production System (Veggie) bellows, with the bellows secured to the Maintenance Work Area (MWA) in the Harmony Node 2. Image was taken during final harvesting o
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머치슨 광시야 전파망원경, 300MHz 이하에서 첫 비표적 고속전파폭발(FRB) 포착

고속전파폭발(FRB)은 수천 개가 400MHz 이상 주파수에서 발견됐지만, 저주파 검출은 극히 드물었고 300MHz 이하의 유일한 확정 검출은 이미 알려진 천체 FRB 20180916B를 겨냥한 LOFAR 관측뿐이었다. 연구진은 머치슨 광시야 전파집합체(MWA)를 이용한 광시야 영상 기반 탐사에서 특정 천체를 겨냥하지 않은 300MHz 이하 FRB를 처음으로 검출했다고 보고했다. 도출된 FRB 발생률은 고주파에서 관측된 값과 일치해, 비표적 광시야 탐사로 편향되지 않은 대규모 저주파 FRB 집단을 찾아낼 수 있음을 보여준다. 이는 기존의 미검출을 심한 산란이나 흡수로 설명하던 모델에 문제를 제기하며, 저주파 관측이 FRB 주변 환경 연구에 유망한 수단임을 뒷받침한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

LOFAR 데카미터 전천탐사(LoDeSS), 전리층이 영상 품질에 미치는 영향 분석

지구 전리층은 데카미터 파장대 고각분해능 영상 관측의 주요 제약 요인으로, 빠르게 변하고 방향에 따라 달라지는 위상 오차가 천체 상을 흐리게 하고 플럭스 밀도를 떨어뜨린다. 연구진은 LOFAR 데카미터 전천탐사(LoDeSS)에서 서로 다른 전리층 조건에 관측된 겹치는 3개 지향 관측을 이용해, 밝은 천체의 위상 보정 해로부터 공간 회절 규모와 시간 탈상관 시간, 방향 의존 보정값을 전달할 수 있는 각 규모를 도출했다. 전리층 위상 구조가 가장 약한 필드는 조밀 천체가 가장 선명하고 플럭스 밀도 척도도 가장 신뢰할 만했던 반면, 위상 구조가 가장 강한 필드에서는 천체가 크게 퍼지고 플럭스 손실이 나타났다. 저자들은 공간적 전리층 구조가 이번 관측의 지배적 제약이며, 보정 해에서 유도한 전리층 지표가 데카미터 탐사 자료의 영상 품질 변화를 진단·예측하는 실용적 수단이 될 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

Artist's View of Fastest Spinning Star VFTS 102 Caption This is an artist's concept of the fastest rotating star found to date. The massive, bright young star, called VFTS 102, rotates at a million mi
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LOFAR로 제1차 LHAASO 목록 천체 후속 관측… 초신성 잔해 후보 24개 새로 보고

제1차 LHAASO 목록에 실린 초고에너지 감마선 천체 90개 가운데 LoTSS-DR3 은하면 영역에 들어가는 55개를 대상으로, 144MHz 연속파 지도(6″·20″ 분해능)를 이용해 저주파 전파 대응천체를 탐색한 연구다. 연구진은 새로운 초신성 잔해(SNR) 후보 24개, 적외선 대응천체가 희미하거나 없는 평평한 스펙트럼의 전파 껍질 9개, LOFAR 지도에서 뚜렷한 은하 전파 방출이 보이지 않는 천체 6개를 보고했다. 부트스트랩 분석 결과 은하면 영역 천체 50개 중 23개(46%, |b| ≤ 5)가 목록에 실린 SNR과 겹쳤으며, 무작위 배치에서는 10.0±2.8개에 그쳤고 외부 은하계에서는 12개 중 4개가 SNR과 일치했다. 연구진은 1LHAASO 은하면 천체의 최소 4분의 1, 최대 절반이 실제로 SNR 환경에 존재한다고 추정하며, 이는 펄서풍성운과 SNR–PWN 복합체, 우주선이 비추는 성운이 주도하는 천체 집단과 부합한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

NASA scientists have made the first observation of a polar cyclone on Uranus. Using radio antenna dishes of the Very Large Array in New Mexico, they were able to peer below the methane clouds and dete
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z~7 블레이자 VLASS J0410-0139에서 빠른 전파 변동성 확인 — 우주 새벽기 약한 전파 제트 은폐 집단 시사

연구진은 현재까지 알려진 가장 먼 블레이자인 VLASS J041009.05-013919.88(z~7)을 uGMRT, LOFAR, VLA로 0.144~11GHz 대역에서 관측했다. 2023년 4월 첫 uGMRT 관측(300~820MHz)은 역전된 전파 스펙트럼을 보였고 2021~2022년 VLA 자료(1.5~11GHz)와 합쳐 이중 피크 스펙트럼으로 해석됐으나, 2023년 8월 두 번째 uGMRT 관측과 동시 VLA 관측에서는 저주파가 평탄하고 고주파에 피크가 있는 형태로 나타나 이 해석은 배제됐다. 변동성 분석은 고도로 상대론적이며 시선 방향에 근접한 제트(Γ>9.7)를 시사하고, 등분배 자기장(>1mG)이 z~7에서의 우주배경복사 등가 자기장(0.2mG)을 넘어 싱크로트론 손실이 우세함을 뜻한다. 도플러 증광(δ>19.3)을 감안하면 이 천체는 본질적으로 전파가 약한 편이며, 따라서 z~7에는 차세대 초심층(≤μJy) 전파 관측으로만 검출 가능한 훨씬 큰 전파 퀘이사 모집단이 존재한다는 의미다. 2024년 4월과 7월 LOFAR 144MHz 관측은 약 2mJy로, uGMRT 기반 예측치 약 8mJy를 크게 밑돌아 강한 변동성을 확인했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

잠재 확산 모델로 임의 크기의 전파 연속체 서베이 지도 생성

연구진은 전파 서베이 관측 데이터를 모사하기 위해 벡터 양자화 변분 오토인코더와 확산 모델을 결합한 잠재 확산 모델(LDM)을 구현하고, LOFAR 이중미터 전천 서베이(LoTSS) 3차 데이터 공개의 LOFAR 관측 자료로 학습시켰다. 공개 천체 목록에서 추출한 천체 위치·밝기·크기 정보를 벡터로 인코딩해 맥락(context)으로 전달하고 이미지 인페인팅을 함께 학습시켜, 여러 단계에 걸친 순차적 샘플링으로 임의 크기의 서베이 지도를 생성할 수 있게 했다. 그 결과 약 5.7각분에 해당하는 512픽셀 크기의 사실적인 컷아웃을 천체 위치와 밝기를 정밀하게 제어하며 생성했으며, 천체 확장 정도에 대한 제어는 상대적으로 정밀도가 낮았다. 임의 크기 지도 샘플링에서도 개별 샘플이 매끄럽게 이어진 사실적인 결과가 나왔고, 간헐적인 샘플링 아티팩트가 한계로 남았다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

A breathtaking view of the Milky Way galaxy showcasing countless stars against a dark night sky.
천문·천체물리

저여기·고여기 전파은하의 X선 강착 특성에 근본적 차이 발견

부츠(Boötes) 영역의 심층 전파·X선 관측을 결합해 적색이동 0.3 < z ≤ 2 구간의 전파 활동은하핵(AGN) 2,840개를 분석한 연구다. 연구진은 이들을 전파-약(RQ) AGN, 고여기 전파은하(HERG), 그리고 별 형성 은하와 정지 은하에 각각 존재하는 저여기 전파은하(SF-LERG·Q-LERG) 네 종류로 나눈 뒤 X선 스태킹으로 평균 X선 광도(2-10 keV)와 항성질량으로 보정한 비(比)X선 광도를 구했다. 그 결과 LERG는 별 형성 활동과 무관하게 모든 적색이동 구간에서 HERG·RQ-AGN보다 뚜렷하게 낮은 값을 보였고, HERG·RQ-AGN·SF-LERG의 평균 X선 광도는 적색이동이 커질수록 증가하는 경향이 나타났다. 논문은 이를 초기 우주의 높은 저온 가스 비율에 따른 블랙홀 강착 증가와 연관지을 수 있다고 봤으며, 주어진 적색이동에서 X선 광도와 전파 광도의 상관관계는 약하거나 없어 두 방출 과정이 공간적·시간적으로 결합돼 있지 않을 가능성을 제시했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Capture of the Milky Way Galaxy shining vividly against a dark night sky.
천문·천체물리

표현 공간에서 드러난 전파원의 형태: LOFAR LoTSS-DR3에서 희귀 형태 6종 추가 발견

연구진은 자기지도학습 기반 딥 클러스터링으로 만든 분류기 앙상블을 LOFAR Two-metre Sky Survey(LoTSS) DR3 표본에 적용해, 기존 DR2에서 인식된 12개 형태 분류를 넘어서는 희귀 형태를 탐색했다. DR3은 1,300만 개가 넘는 전파원을 포함하며, 이 중 88%는 표현 공간에서 DR2 클러스터와 일치하는 뚜렷이 분리된 군집에 속했고, 나머지에서 날개형(winged)과 FR 분류가 모호한 전파원 등 6개 형태 분류를 새로 확인했다. 최종 18개 분류의 분포는 크게 치우쳐 4개 우세 분류가 DR3 표본의 69%를 차지했으며, 연구진은 이런 편중이 균형 잡힌 훈련 데이터 구축에 근본적인 난제이자 향후 관측에서 개방형 집합(open-set) 접근이 필요한 이유라고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

Silhouette of a person using a telescope under a starry night sky, perfect for astronomy themes.
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펄서 PSR J1022+1001 전파 관측으로 코로나 질량방출(CME) 자기장 측정

연구진은 2021년 8월 20일 태양 중심에서 투영 거리 24.6 태양반경(R_sun) 지점에서 코로나 질량방출(CME)이 펄서 PSR J1022+1001의 시선 방향을 가린 현상을 LOFAR와 NenuFAR로 동시에 관측했다. LOFAR 자료에서 시간 분해된 분산척도(DM)와 회전척도(RM)를 구하고 성간·태양풍·전리층 성분을 제거해 CME 기여분만 분리한 결과, 시선 방향 평균 자기장 성분은 약 -9nT에서 최대 63nT까지 증가했다. 동시에 0.65au 지점의 솔라 오비터(Solar Orbiter) 현장 자기장 관측에 맞춘 반경험적 3DCORE 모델로 CME를 3차원 재구성해 합성 신호와 비교했다. 관측된 신호의 극성과 시간 변화는 솔라 오비터 현장 자료로 확인된 SWN(South-West-North) 플럭스 로프 구조에서만 재현됐고 다른 구조는 부합하지 않았으나, 모델 진폭은 펄서 기반 값보다 약 5배 크게 나타났다. 연구진은 저주파 펄서의 DM·RM 동시 측정이 CME의 시선 방향 자기장을 추정하고 자료 기반 3차원 재구성 결과를 검증하는 수단이 될 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

SKA-Low 전파 관측으로 공기 샤워 종단 프로파일 복원하는 정보장 이론 기반 프레임워크 제안

연구진은 정보장 이론(Information Field Theory)에 기반해 전파 측정으로부터 광범위 공기 샤워(extensive air shower)의 전체 종단 프로파일을 복원하는 프레임워크를 제시했다. 이 프레임워크는 가이서-힐라스(Gaisser-Hillas) 프로파일과 SMIET 템플릿 라이브러리, SKA-Low를 모사한 안테나 응답 및 잡음 수준을 사용하는 순방향 모델을 채택했으며, SMIET로 생성한 약 900개 이벤트로 자기무결성을 검증했다. 그 결과 Xmax 분해능 9 g cm⁻² 미만과 함께 폭·비대칭 파라미터의 분해능을 편향을 최소화한 채 얻었고, 1200 g cm⁻² 미만의 모든 대기 깊이에서 4% 미만의 편향으로 프로파일을 복원했다. 연구진은 향후 CoREAS로 시뮬레이션한 펄스와 실측 잡음에 이 방법을 적용하고, LOFAR나 SKA-Low 같은 실제 안테나 배치로 확장할 계획이다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

JSC2006-E-54262 ( ) --- MERLIN console operators review the Environmental Control and Life Support (ECLS) system status with ECLS management in preparation for the IMMT. Standing, from the left, are
천문·천체물리

적색편이 z>4 원거리 퀘이사 3개의 전파 형태 관측: 압축 제트에서 확장 로브까지

연구진은 초장기선 전파간섭계(VLBI) 관측에서 밀리초각(mas) 규모의 압축 전파원으로 확인됐으나 각초(arcsecond) 규모에서도 상당한 플럭스 밀도를 보이는 적색편이 z>4의 전파 퀘이사 3개를 국제 LOFAR와 e-MERLIN 등 여러 주파수·분해능 자료로 분석하고 유럽 VLBI 네트워크(EVN)의 기존 관측 자료를 재영상화했다. J0813+3508과 J1231+3816은 수십 kpc까지 뻗은 핫스팟을 가진 복잡한 구조를 보였으며, 제트가 극단적으로 휘어진 Fanaroff-Riley II형 전파은하와 유사했다. 세 번째 천체 J1548+3335는 10kpc 이하 크기의 한쪽 방향 구조를 보였고 mas 규모 관측에서 상대론적 부스팅 징후가 없었으며, 전파 광도와 추정 선형 크기가 알려진 고출력 압축 급경사 스펙트럼(CSS) 천체와 유사했다. 기존에 검출된 mas 규모 압축 전파 특징은 활동은하핵(AGN) 중심부, 또는 한 사례에서는 확장 로브의 핫스팟 중 하나와 관련된 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

Silhouette of a telescope with a stunning Milky Way background in the night sky.
천문·천체물리

SKA-Low 전파망원경, 우주 자기장 기원 규명 위한 RM 그리드 관측 예측 제시

연구진은 미터파 대역 편광 전파원 계수를 모델링해 SKA-Low가 만들어낼 패러데이 회전측정(RM) 그리드 밀도를 N(>P) ~ 5(P/100μJy)^-0.75 deg^-2로 예측했으며, 이는 현재 최고 수준보다 최소 한 자릿수 이상 향상된 값이다. 10,000 deg^2를 약 3,200시간에 걸쳐 관측하는 SKA-Low AA4 광역 서베이에서는 5만 개 이상의 RM이, 광역과 전천 데이터를 합치면 최대 10만 개의 미터파 RM이 검출될 수 있다고 전망했다. 검출 문턱값 240 μJy/beam(스토크스 Q·U 잡음의 8배)에서는 deg^2당 약 2.6개의 RM이 기대되며, RM 정밀도는 약 0.05 rad/m^2 수준으로 예상된다. 연구진은 우주론적 MHD 시뮬레이션과 LOFAR 미터파 RM 데이터를 비교해 우주 자기장 기원에 대한 새로운 제약 조건도 함께 제시했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A captivating view of numerous galaxies scattered across the universe, showcasing the vastness of space.
천문·천체물리

패러데이 단층촬영으로 활동은하핵 제트의 3차원 구조 탐색

연구진은 활동은하핵(AGN) 제트를 균일한 열전자 밀도의 원통형 영역에 나선형 자기장이 감긴 형태로 단순화한 3차원 모형을 만들고, 편광 스펙트럼에서 패러데이 분산 함수(FDF)를 재구성하는 패러데이 단층촬영으로 어떤 구조가 드러나는지 계산했다. 제트 축과 시선 방향 사이의 경사각 θ, 나선형 자기장의 파수, 무작위 자기장 성분의 진폭을 변화시키며 자기장 기하와 난류가 관측 가능한 편광 구조에 어떻게 반영되는지 조사했다. 그 결과 제트를 가로지르는 상하 비대칭, 휘어지거나 이중 봉우리를 갖는 FDF 형태, 시선 경로가 길어질수록 파편화되는 패러데이 깊이 구조가 주요 관측 신호로 확인됐다. 연구진은 이 신호들이 대규모 나선형 자기장과 소규모 난류 성분을 진단하는 지표가 될 수 있으며, LOFAR·MeerKAT·VLA 등의 향후 편광 관측을 해석하는 물리적 틀을 제공한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

This image taken by the ultraviolet-light monitoring camera on the European Space Agency ESA XMM-Newton telescope shows the beautiful spiral arms of the galaxy NGC1365.
천문·천체물리

블랙홀 엔진이 꺼진 뒤엔? 소멸해가는 '잔존 전파은하' 12개 확인

천문학자들이 XMM-뉴턴(XMM-Newton) X선 위성이 집중 관측한 XMM-LSS 영역에서 전파 로브가 희미해지는 전파은하 후보 14개를 조사해, 이 중 12개가 중심 활동은하핵(AGN)의 제트가 꺼진 '잔존 전파은하'임을 확인했다. 연구진은 미어캣(MeerKAT, 안테나 64기), 잰스키 초대형 전파간섭계(VLA), LOFAR 관측을 결합해 로브 속 입자가 에너지를 잃어가는 과정을 추적했다. 이들 잔존 은하의 소멸 경과 시간은 800만~4,200만 년, 평균 1,200만 년으로 기존에 측정된 잔존 전파은하보다 젊었으며, 이는 그동안 수명이 짧은 잔존 은하 집단이 관측에서 누락돼 왔을 가능성을 시사한다. 또한 제트가 막 꺼진 것부터 오래전에 활동을 멈춘 것까지 다양한 진화 단계가 함께 발견됐다. 연구 결과는 7월 14일 '왕립천문학회 월보(MNRAS)'에 게재됐다.

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