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NASA 찬드라 X선 관측선(Chandra X-ray Observatory)을 이용한 연구진이 비정상적으로 낮은 에너지의 X선을 내면서도 강한 자외선을 방출하는 정체불명의 천체들을 발견했다. 연구 대상 은하 중 하나인 M101의 이미지는 현지시각 2026년 9월 9일 공개됐으며, 천문학자들은 다른 은하들에서 새로 포착된 이 천체들이 천체물리학의 오랜 난제 두 가지를 푸는 실마리가 될 수 있다고 본다.
NASA
미국 앨라배마대 무스타파 무히불라 연구팀이 NASA 찬드라 X선 관측선(Chandra X-ray Observatory)의 공개 아카이브 자료를 분석해, 유난히 낮은 에너지의 X선과 강한 자외선을 동시에 방출하는 새로운 유형의 천체 84개를 발견했다고 네이처 애스트로노미(Nature Astronomy)에 발표했다. '초연질 X선원(hypersoft X-ray sources)'으로 명명된 이 천체들은 안드로메다은하(M31)와 바람개비은하(M101) 등 나선은하 2개와 타원은하 4개, 총 6개 은하에서 확인됐으며 별 형성이 활발한 영역과 오래된 별이 있는 영역 모두에서 나타났다. 연구팀은 이들이 블랙홀·중성자별·백색왜성이 동반성에서 물질을 끌어당기는 쌍성계일 가능성이 높다고 보고 있으나, 이처럼 밝은 자외선과 낮은 에너지의 X선을 함께 내는 사례는 이전에 관측된 적이 없다. 연구팀은 이 천체들이 우주 팽창 측정에 쓰이는 Ia형 초신성의 폭발 전 모습을 찾는 문제와, 일부 은하에서 성간 기체의 전자를 떼어내는 원인이 무엇인지에 대한 두 가지 오랜 난제를 동시에 풀어줄 수 있다고 기대했다.
NASA
연구진은 허블우주망원경 ACS의 F555W/F814W 시계열 측광을 이용해 M101 원반 두 영역의 변광성을 균질하게 조사한 목록을 발표했다. 롬-스카글 주기 탐색, 푸리에 광도곡선 모델링, 두 밴드 일치도 통계, 인공별 시험 측광 보정 등을 적용해 최종적으로 변광성 후보 1,417개를 확보했으며, 이 가운데 기본진동 고전 세페이드 1,102개와 제1배진동 세페이드 78개가 확실한 것으로 분류됐다. 확실한 세페이드 중 420개는 기존 Shappee & Stanek 목록에 없던 새로 확인된 천체다. 연구진은 세페이드 물리와 항성 변광성, 거리 척도 연구에 활용할 수 있도록 목록과 두 밴드 광도곡선을 공개했다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
연구진은 M101 은하의 II형 중력붕괴 초신성 SN2023ixf가 남겼을 가능성이 있는 신생 마그네타를 대상으로 장주기 과도(long-transient) 중력파를 탐색했다. 분석에는 LIGO 핸퍼드와 리빙스턴의 엔지니어링 런 15(Engineering Run 15) 데이터 중 초신성 관련 온소스 구간의 동시 관측 자료가 사용됐으며, 중력파 방출로 스핀다운이 지배되는 빠르게 회전하는 비축대칭 중성자별 신호를 표적으로 삼았다. 일반화 주파수 허프 변환에 기반한 GFH-v2 파이프라인으로 분석한 결과 동시성 검증과 후속 분석을 통과한 후보는 없었고, 초기 주파수와 타원율에 따른 최대 탐지 거리 상한이 제시됐다. 타원율이 가장 큰 구간에서 90% 상한은 분석 대역 대부분에서 약 1~2.5Mpc에 이르렀는데, 이는 M101까지의 거리보다는 짧지만 이번 연구는 GFH-v2를 인근 중력붕괴 초신성에 적용한 첫 사례로 실제 검출기 데이터에서의 성능을 특성화했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)