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12건의 기사

A SpaceX Falcon 9 rocket launches with NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) spacecraft onboard from Launch Complex 39A, Thursday, Dec. 9, 2021, at NASA’s Kennedy Space Center in Florida. T
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IXPE, 식(蝕) 현상 보이는 강착원반 코로나 천체 4U 1822-37 첫 X선 편광 관측

IXPE·XMM-뉴턴(XMM-Newton)·NuSTAR·스위프트(Swift) 공동 관측으로 강착원반 코로나(ADC) 천체 4U 1822-37에 대한 첫 X선 분광편광 연구가 수행됐다. 2-8 keV 대역에서 편광도(PD)는 7.9±0.6%, 편광각(PA)은 -24°±2°로 측정됐으며, 편광도는 에너지에 따라 증가한 반면 편광각은 거의 일정하게 유지됐다. 식(eclipse) 기간에는 편광도가 5.5±1.7%로 낮아졌고 편광각의 유의미한 변화는 없었는데, 이는 동반성이 코로나에서 편광 효율이 가장 높은 영역을 가리는 것과 부합한다. 관측된 0.1-100 keV 광도는 약 6.1×10^36 erg/s로 궤도 진화로부터 예상되는 고유 광도보다 훨씬 낮아, 확장된 광학적으로 얇은 코로나가 고유 복사의 일부만 시선 방향으로 산란시킨다는 기하 구조를 뒷받침한다. 연구진은 이 천체가 극단적인 고경사각의 산란 지배 상태로 관측되고 있다고 결론지었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Caption: DG CVn, a binary consisting of two red dwarf stars shown here in an artist's rendering, unleashed a series of powerful flares seen by NASA's Swift. At its peak, the initial flare was brighter
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감마선폭발의 '연장 방출' 미스터리, 제트 구조 변화로 설명하는 새 모델 제시

arXiv에 공개된 연구는 중성자별 병합에서 비롯된 연장 방출(EE) 감마선폭발이 10~100초에 이르는 관측 지속시간을 보이는 문제를 설명하기 위해 얇은 껍질(thin shell) 구조 제트 모델을 제안했다. 초기 방출은 높은 로런츠 인자를 가진 좁은 구조 제트에서, 후기 방출은 더 넓고 로런츠 인자가 낮은 탑햇형 제트에서 나온다는 설정으로, 모든 방출 껍질은 0.1 태양질량의 강착 원반에서 동력을 얻고 병합 후 2초 이내에 방출된다. 연구진은 스위프트(Swift)가 관측한 GRB 211211A, 211227A, 060614의 광도곡선과 모델을 비교해 좋은 일치를 얻었으나, GRB 211211A에서 정밀 측정된 스펙트럼 진화 속도는 모델이 충분히 재현하지 못했다고 밝혔다. 또한 매개변수 탐색을 통해 연장 방출이 없는 일반적인 짧은 감마선폭발 광도곡선도 재현 가능한 영역을 확인했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

NASA image release November 9, 2010 To view a video about this story go to: <a href="http://www.flickr.com/photos/gsfc/5162413062">www.flickr.com/photos/gsfc/5162413062</a> From end to end, the newl
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위치 오차 큰 감마선폭발도 지상 체렌코프 망원경으로 TeV 방출 포착 가능성 제시

연구진은 페르미(Fermi)/GBM처럼 위치 결정이 부정확한 감마선폭발(GRB)에 대해 넓은 오차 영역을 빠르게 타일링 관측하는 후속 전략을 제안하고, 15년 이상의 Fermi/GBM 및 스위프트(Swift)/XRT 검출 자료와 최신 잔광 방출 모형을 바탕으로 GRB 집단을 시뮬레이션했다. 이를 통해 시야각이 넓은 차세대 대기 체렌코프 망원경(IACT)이 초기 잔광 단계에서 100GeV~1TeV 방출을 검출할 가능성을 지연시간·노출시간·관측 전략별로 평가했다. ASTRI와 LACT의 경우 스위프트급으로 위치가 잘 결정된 사건만 노리는 전략 대비 검출률이 최대 2배까지 높아지며, CTAO는 연간 최대 4건의 초고에너지(VHE) 검출이 가능한 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Supermassive black holes at the cores of galaxies blast radiation and ultra-fast winds outward, as illustrated in this artist conception based on NASA NuSTAR and ESA XMM-Newton telescopes.
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Mrk 382: X선 상태 전이가 반복되는 협선 세이퍼트 1형 은하 관측

스위프트(Swift), 찬드라(Chandra), XMM-뉴턴(XMM-Newton), eROSITA의 다중 시기 관측을 통해 인근 협선 세이퍼트 1형 은하 Mrk 382에서 반복적인 X선 상태 전이가 확인됐다. 0.3~2 keV 플럭스는 약 15년간 거의 10배 규모로 변화했으며, 2010년 찬드라 관측 대비 2011년 XMM-뉴턴 고상태에서 약 10배 밝아졌다가 2019년 저상태로 약 6~7배 어두워진 뒤 최근 스위프트 모니터링에서 다시 밝아졌다. X선 스펙트럼은 고상태의 가파른 연속체(Γ=2.32±0.04)에서 저상태의 훨씬 단단한 형태(Γ=1.39±0.06)로 뚜렷하게 변했고, 저상태에서는 등가폭 약 330 eV의 좁은 Fe Kα 선이 나타났다. 반사 모델링 결과 저플럭스 상태는 반사 성분이 지배적이며 반사 비율이 R_refl~4에서 ~34로 증가해, 강한 광선 휘어짐 효과를 받는 조밀한 코로나와 부합한다고 연구진은 설명했다. 다만 Mrk 382는 극단적 X선 약화 상태에는 진입하지 않았고 현재 관측으로는 광학 스펙트럼형 변화도 확인되지 않았다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Hubble Catches Titan Chasing Its Shadow - Frame 3 Credits NASA, ESA, and E. Karkoschka (University of Arizona)
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중간 거리 1형 퀘이사에서 22년에 걸친 일시적 가림 현상의 발생과 쇠퇴 포착

적색편이 z=0.35에 위치한 1형 퀘이사 2MASS J14302580+4159572에서 이온화 흡수체에 의한 일시적 가림 현상이 22년에 걸쳐 나타났다가 약해지는 과정이 X선·광학 다중 관측으로 포착됐다. XMM-뉴턴(XMM-Newton)의 2002~2005년 관측 중 2005년 자료에서 약 3keV 이하 스펙트럼이 뚜렷하게 억제된 것이 확인됐으며, 분석 결과 수소 기둥밀도 약 5×10^22 cm^-2, 이온화 변수 logξ≈1.4의 중간 정도로 이온화된 흡수체가 원인으로 나타났다. XMM-뉴턴, 누스타(NuSTAR), 스위프트(Swift)/XRT 자료를 종합하면 이 흡수체는 약 18년간 안정적으로 유지되다가 2023~2024년 스위프트/XRT 관측에서 약해졌고, 그동안 3~10keV 내재 연속 스펙트럼은 거의 변하지 않아 변동이 광도 자체가 아니라 시선 방향의 이온화 흡수 변화에서 비롯됐음을 시사한다. 연구진은 이를 넓은선영역(BLR) 바깥의 준파섹~파섹 규모에, 밀도 약 10^6 cm^-3로 존재하는 열적 구동 이온화 유출류로 해석했으며, 고이온화 [O III] λ4363 방출선이 X선 흡수와 함께 변한 점을 근거로 들었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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XRISM·XMM-뉴턴으로 본 세이퍼트 1형 은하 Mrk 766의 강착원반-코로나 연결과 광폭 철 Kα선 변동

연구진은 약 20년에 걸친 XMM-뉴턴(XMM-Newton) 관측 자료와 성능검증 단계에서 얻은 XRISM 관측을 결합해 협輝선 세이퍼트 1형(NLSy1) 은하 Mrk 766을 분석했다. 연질 X선 스펙트럼에서는 약 1일 시간 규모로 기둥밀도가 변하는 층상 다중위상 흡수체가 드러났고, 가림 비율(covering fraction)은 연속복사 플럭스와 양의 상관을 보였으나 내재적 산포가 컸다. XRISM 자료에서는 철 Kα 방출선이 여러 성분으로 나타났으며, 토러스 성분과 광폭 디스크라인 성분을 구분한 모델은 광폭 방출 원반 구조의 안쪽 반지름을 R_in=40~60 r_g로 제한했다. 광폭 성분은 연속복사 플럭스를 밀접하게 따라간 반면 좁은 성분은 토러스 같은 먼 곳의 방출원과 부합했다. 스위프트(Swift)-XRT와 UVOT의 준동시 모니터링에서는 자외선 방출이 X선보다 5.9(+4.1/-5.7)시간 뒤처지는 것으로 나타나, 코로나 X선 변동이 원반에서 재처리된다는 해석과 일치하며 최대 10^3 r_g의 빛 이동 거리에 해당한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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블랙홀 X선 쌍성 GRS 1716-249·GRS 1739-278의 중간상태 스핀 측정, 모델 의존성 확인

연구진은 스위프트(Swift)/XRT와 누스타(NuSTAR)의 비동시 관측 자료를 짝지어 블랙홀 X선 쌍성 GRS 1716-249와 GRS 1739-278의 중간상태 스펙트럼을 kerrbb와 relxillCp 모델로 동시에 맞추고, 마르코프 연쇄 몬테카를로(MCMC) 기법으로 매개변수 공간을 탐색했다. 채택한 모델 안에서 GRS 1716은 높은 스핀을 강하게 선호한 반면, GRS 1739는 높은 스핀과 낮은 스핀 해가 거의 동일한 적합 통계를 보였으며, 여러 매개변수가 함께 변하면 물리적으로 크게 다른 구성이 거의 구분되지 않는 스펙트럼을 만들어낼 수 있었다. 에너지 대역 검증에서는 철(Fe) 대역이 추정 스핀에 가장 직접적으로 민감했고, 컴프턴 험프는 반사 성분 매개변수를, 연X선 대역은 기저 연속 스펙트럼을 제약하는 데 기여했다. 저자들은 원반 연속 스펙트럼과 반사 성분이 모두 충분히 제약될 때 두 스핀 값이 같은 해로 수렴할 수 있으나, 제약이 약하면 사실상 전 구간의 스핀 값이 통계적으로 대등해진다며 광대역 관측과 독립적인 쌍성계 제약, 자기일관적 모델, 충분한 매개변수 공간 탐색이 필요하다고 지적했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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긴 감마선폭발(LGRB)의 적색편이·제트 개방각 분포와 허블상수 H0 연구

Le, Ratke, Mehta는 Swift-Perley 표본과 꺾인 거듭제곱 법칙 GRB 스펙트럼을 가정해 허블상수 H0 = 72 km/s/Mpc 조건에서 preSwift 및 Swift의 적색편이 누적분포를 모두 설명하는 GRB 폭발률 함수 형태를 얻었으며, 누적 적색편이 분포는 H0 변화에 둔감한 반면 미분 폭발률 분포는 더 민감하다는 점이 확인됐다. 이 논문은 동일한 GRB 이론 틀과 관측 표본을 사용해 여러 H0 값에 대한 모형 예측을 관측된 적색편이 및 제트 개방각의 누적·미분 분포와 비교했다. 그 결과 두 분포 모두 H0 변화에 약하게만 의존했고, H0 ≈ 68~80 km/s/Mpc 범위의 모형 예측이 관측된 LGRB 분포와 일치하는 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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VLT 관측으로 감마선 블레이자 PKS 0903-57의 적색편이 z=0.2621 확정

감마선 블레이자 PKS 0903-57은 0.67초각 거리에 밝은 전경별이 있어 광학적 특성 규명이 어려웠으나, 2024년 VLT가 0.5초각 슬릿과 양호한 시상 조건에서 재관측해 5개의 좁은 방출선을 검출하고 적색편이 z = 0.2621 ± 0.0006을 확정했다. 반치전폭 4020 ± 30 km/s의 넓은 대칭 Hα 성분도 검출됐으며, 연속선은 비열적 제트 방출이 지배해 이 천체가 편평 스펙트럼 전파 준성(FSRQ)이라는 분류를 뒷받침한다. 넓은 Hα 선과 대응하는 좁은 선 사이에 약 1500 km/s의 속도 변위가 확인됐는데, 연구진은 이를 넓은 선 영역이나 강착 흐름의 특이한 역학, 초대질량블랙홀 쌍성계, 또는 초대질량블랙홀 병합 후 반발한 블랙홀과 연관될 가능성으로 제시했다. 연구진은 2024년 말과 2025년에 VLT·REM·스위프트(Swift) 추가 관측을 수행했으며, 이 논문에서는 새 데이터 분석의 예비 결과를 제시한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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스위프트(Swift) 관측 자료로 감마선폭발의 X선·감마선 상관관계 재분석… HI 기둥밀도 기여 확인

감마선폭발(GRB)의 감마선 변수(플루언스, 첨두 플럭스, 지속시간)와 X선 변수(플럭스, 감쇠·스펙트럼 지수, 수소 기둥밀도) 사이의 관계를 훨씬 큰 데이터셋에 정준상관분석(CCA)을 적용해 다시 분석한 연구다. 기존 연구와 마찬가지로 감마선 플루언스와 X선 플럭스의 상관이 가장 강했고 X선 감쇠 지수와 스펙트럼 지수의 기여는 상대적으로 낮았다. 다만 이번 대규모 데이터에서는 중성수소(HI) 기둥밀도가 전체 상관에 유의미하게 기여하는 것으로 나타났으며, 연구진은 이를 장주기 GRB의 붕괴성(collapsar) 모형에서 전구별이 GRB 당시 HI 외피를 방출했음을 시사하는 결과로 해석했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Black holes are tremendous objects whose immense gravity can distort and twist space-time, the fabric that shapes our universe as this chart from NASA NuSTAR and ESA XMM-Newton telescope illustrates.
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고광도 활동은하핵의 X선 코로나 연구: RBS 229와 PG 1407+265 광대역 분광 분석

연구진은 전파 미약 퀘이사 PG 1407+265(z=0.94)와 RBS 229(z=0.334)를 대상으로 XMM-Newton EPIC·Optical Monitor 데이터와 동시 관측된 NuSTAR 자료, 장기 Swift 모니터링을 결합해 두 개의 코로나 시나리오가 광대역 스펙트럼을 설명하는지 검증했다. 두 천체의 스펙트럼은 연X선 초과를 설명하는 따뜻하고 광학적으로 두꺼운 콤프턴화 성분과 경X선 연속선을 만드는 뜨거운 코로나로 잘 재현됐으며, 둘 다 약 70~80keV에서 고에너지 차단이 나타났다. RBS 229는 중간 정도의 반사와 약한 중성 철 K-알파 방출선을 보인 반면 PG 1407+265에서는 유의미한 반사 특징이 검출되지 않았다. 또한 RBS 229의 따뜻한 코로나 변수는 관측 시기별로 일관됐지만, PG 1407+265는 정지좌표계 기준 약 3keV까지 확장되는 극단적 연X선 초과 현상을 포함한 강한 변동성을 보였다. 연구진은 이 차이가 따뜻한 코로나가 좁은 물리적 조건 범위를 유지하면서도 강착 흐름 변화에 반응함을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

KENNEDY SPACE CENTER, FLA. - In Hangar AE at Cape Canaveral Air Force Station, Spectrum Astro workers remove the final pieces of protective cover on the Swift spacecraft. Swift is a first-of-its-kind
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Swift/XRT 잔광 광도곡선으로 감마선 폭발의 관측 각도 제약

연구진은 스위프트(Swift) X선 망원경(XRT)이 관측한 감마선 폭발(GRB) 잔광 광도곡선의 제트 브레이크 특징을 두 가지 톱햇(top-hat) 제트 모델로 분석해 관측 각도를 제약했다. 성간물질(ISM) 환경 20개와 항성풍 환경 20개의 GRB 표본에 MCMC 방법을 적용한 결과, 고위도 방출을 포함하지 않은 단순 기하 모델(모델 1)이 모든 GRB에서 더 나은 적합을 보였으며 평균 오프액시스 비율 q는 0.1851로 대부분의 관측 각도가 제트 축에 가까운 것으로 나타났다. 콜모고로프-스미르노프 검정에서는 ISM과 항성풍 환경 사이, 그리고 X선 플래토 유무에 따른 오프액시스 비율 차이가 유의하지 않았다. 관측 각도는 적색편이가 커질수록 유의하게 감소했지만 오프액시스 비율에는 유의한 진화가 나타나지 않아, 오프액시스 정렬이 우주 시대와 무관하다는 해석과 부합한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)