성간 천체 3I/ATLAS, 제임스웹으로 물 얼음 관측… 다른 항성계에서도 동일하게 작동
2025년 7월 발견된 세 번째 성간 천체 3I/ATLAS의 물 얼음 함량을 분석한 연구 결과가 《천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)》에 발표됐다. 연구는 NASA 고다드 우주비행센터와 사우스웨스트 연구소(SwRI)의 실비아 프로토파파(Silvia Protopapa) 박사가 이끌었으며, 제임스웹 우주망원경(JWST)의 관측 자료를 활용했다. 직전 성간 천체였던 2I/보리소프(2I/Borisov) 관측 시점인 2019년과 달리, JWST 발사로 관측 역량이 크게 향상된 상태에서 이뤄진 분석이다.
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제임스웹, HIP 65426 외계행성계 재분석… 후보 천체 21개 중 행성은 0개
제임스웹 우주망원경(JWST)의 HIP 65426 코로나그래프 관측 데이터를 JWST 및 spaceKLIP 파이프라인 업데이트 이후 재분석한 연구다. 기존 알려진 외계행성 HIP 65426 b의 측광·측성값은 Carter et al.(2023)과 유의미한 차이를 보였으나, 이격거리 2.2σ, 위치각 1.5σ, 플럭스 3.7σ 범위 내에서 일치했고, 분광에너지분포(SED)는 유효온도 약 1436K의 구름을 가진 젊은 거대행성 모델과 부합했다. NIRCam과 MIRI 데이터로 알려진 행성 외에 21개의 동반 천체 후보를 찾아냈으며, 이 중 13개는 배경성 8개, 은하 4개, 미확인 1개로 분류되어 행성은 하나도 없었다. 특히 한 은하는 MIRI에서는 점광원으로 보였지만 NIRCam에서는 크게 퍼져 보여, 단일 에포크 MIRI 관측만으로 동반 천체를 탐색할 때의 한계를 드러냈다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
조석력과 행성 자전이 근접 외계행성 대기 분석 결과를 바꾼다 — WASP-12b·WASP-121b 사례
연구진은 조석 고정된 근접 외계행성의 경우 모항성의 중력 영향과 빠른 자전이 유효 중력을 크게 바꿔 대기 스케일 고도와 분자 혼합비가 달라진다고 보고, 이 효과를 전진 모델과 역추정(retrieval) 모델에 함께 반영하는 프레임워크를 개발했다. 이를 허블우주망원경(HST)으로 관측된 WASP-12b와 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 관측된 WASP-121b에 적용한 결과, 중력 감소가 큰 WASP-12b에서는 주요 분자의 투과 깊이가 300~600ppm 증가했고 상대적으로 영향이 작은 WASP-121b에서는 60~140ppm의 변화가 나타났다. 합성 신호 주입-회복 실험에서는 단순한 대기 조성에서 통계적으로 유의미한 매개변수 변화가 확인됐지만, 복잡한 조성에서는 역추정 축퇴가 커져 변화가 작았다. 비등온 P-T 분포와 구름이 있는 대기 모델로도 검증했으며 전반적인 경향은 정성적으로 유지됐다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
"초기 우주 거대 블랙홀, 밀집 성단의 급속 붕괴로 형성 가능" — 계층적 항성계 격변 이완 연구
제임스웹 우주망원경(JWST)이 중력렌즈 기법으로 고적색편이 우주에서 발견한 거대 항성계는 2체 이완 시간이 형식적으로 매우 길어도 짧은 동역학적 시간 척도로 진화할 수 있다는 분석이 제시됐다. 연구진은 다수의 중력적으로 묶인 성단으로 구성된 항성계의 경우 별 단위가 아닌 성단 단위로 2체 이완 시간을 정의할 수 있으며, 성단 형성 초기의 '냉각 붕괴(cold collapse)' 단계가 무거운 별과 가벼운 별 사이의 질량 분리를 강화한다고 설명했다. 또한 두 성분의 질량을 기준으로 무거운 성분이 성단 자체에서 역학적으로 분리되는 조건을 나타내는 기준식을 도출했다. 거대 블랙홀 형성에 가장 유망한 경로는 병합을 거의 거치지 않은 밀집·거대 성단의 냉각 붕괴로, 무거운 별들이 중심부에서 분리된 뒤 핵 붕괴를 겪으며 중심 거대 천체가 만들어진다는 것이다. 반면 다중 병합을 거친 경우에는 질량은 크지만 공간적으로 더 넓게 퍼진 항성계가 형성된다고 덧붙였다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
JWST/NIRSpec로 본 NGC 3256 남쪽 핵, AGN의 근적외선 복사장은 비등방적·집속형
40Mpc 거리의 적외선 고광도 상호작용 은하 NGC 3256의 남쪽 핵에는 깊게 가려진 저광도 활동성 은하핵(AGN)과 쌍극 분자 유출류가 있으며, JWST/NIRSpec 관측에서 유출류 밑부분에 약 300pc까지 퍼진 CO v=1-0 4.67um 방출이 공간적으로 분해돼 포착됐다. 몬테카를로 복사전달 모델 분석 결과 유출류 물질이 받는 ~4.7um 복사장의 세기는 시선 방향에서 추정한 값보다 2~4배 높아 복사장이 비등방적임을 시사했고, 거리에 따른 감소가 d^-2보다 완만해 반개각 15~20도, 집속 구조 지름 15±5pc의 집속된 복사장으로 추정됐다. 이 지름은 가림 외피의 지름(25±5pc)보다 약간 작으며, 청색이동된 CO v=1-0 흡수선이 가리키는 외피 팽창과 함께 AGN이 주변 물질을 걷어내기 시작했음을 보여준다. 연구팀은 NGC 3256 S의 수소 주상밀도를 N_H~10^22-23 cm^-2로 2형 AGN과 비슷하게 추정했으나, 확장된 고이온화 방출선이 없는 점은 병합에 따른 유입으로 유지되는 높은 가림 물질 피복률이 필요함을 의미해 이 천체가 깊게 가려진 밀집 가림핵(CON)과 2형 AGN의 성질을 함께 지닌다고 결론지었다.
arXiv astro-ph.GA (은하)
이 글은 AI의 도움을 받아 작성했습니다.