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#암흑에너지

16건의 기사

천문·천체물리

한국우주망원경(KST): 암흑우주 전용 관측을 겨냥한 1.4m 광시야 우주망원경

한국우주망원경(KST)은 암흑 영역(dark sector)을 집중 탐사하는 차세대 1.4m 광시야 우주관측소로, 단일 관측장비로 가시광 회절한계 영상(광학에서 약 0.15초각)과 근적외선 슬릿리스 분광측광(R~100)을 동시에 제공해 검출된 모든 천체를 별도 후속관측 없이 근적외선으로 관측한다. KST는 암흑에너지의 동역학, 암흑물질의 본질, 중력파 '암흑 사이렌'을 이용한 독립적 우주론 척도라는 세 가지 과제를 함께 다룬다. 관측 전략은 2,000 deg^2 광역 탐사와 10 deg^2 은하단 표적 심층 탐사로 구성된 2단 '웨딩케이크' 방식으로, 약한 중력렌즈·바리온 음향진동·근적외선으로 표준화한 Ia형 초신성 허블 다이어그램을 결합해 피벗 적색편이에서 암흑에너지를 제약하고(sigma(w_p)~0.03), 은하단 중심부터 은하 하부구조까지 암흑물질 분포를 지도화해 차가운 암흑물질과 따뜻한·자체상호작용 대안 모형을 검증하며, 암흑 사이렌 기반의 거리 사다리 비의존 H_0 측정을 위한 깊은 근적외선 모체 은하 목록을 구축한다. 동일한 데이터로 은하 진화, 활동성 은하핵, 외계행성, 우리은하 연구를 추가 관측 비용 없이 수행하는 레거시 과학 포트폴리오도 얻는다. 논문은 KST를 한국 최초의 전용 천체물리 우주 미션으로, 베라 루빈 천문대·유클리드(Euclid)·로먼(Roman)과 상보적인 영역을 차지한다고 설명한다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)국내

A breathtaking image of the Andromeda Galaxy against a starry sky, showcasing its spiral structure.
천문·천체물리

APOD: 시뮬레이션 우주 속 암흑물질 (2026년 10월 25일)

NASA의 '오늘의 천문 사진(APOD)'은 미국 자연사박물관 헤이든 플라네타륨의 우주 쇼 '다크 유니버스(Dark Universe)'에 쓰인 암흑물질 지도 이미지를 소개했다. 상세 컴퓨터 시뮬레이션의 한 장면으로, 거미줄처럼 우주에 뻗은 복잡한 암흑물질 필라멘트는 검은색으로, 상대적으로 드문 일반 바리온 물질 덩어리는 주황색으로 표현됐다. 보이지 않는 암흑물질의 중력은 은하가 빠르게 회전하는 이유, 은하가 은하단을 빠르게 공전하는 이유, 중력렌즈가 빛을 강하게 휘게 하는 이유, 그리고 가시 물질의 분포를 설명하는 유력한 가설이며, 이런 시뮬레이션은 천문 관측과 통계적으로 잘 일치한다. 다만 암흑물질은 이제 우주에서 가장 기이한 중력원으로 여겨지지 않으며, 그 자리는 우주 전체의 팽창을 지배하는 것으로 보이는 더 균일한 척력적 중력원인 암흑에너지가 차지하고 있다. 이미지는 톰 아벨(Tom Abel)과 랄프 켈러(Ralf Kaehler, KIPAC/SLAC) 및 AMNH의 제공이다.

NASA

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은하 원반의 뒤틀림으로 암흑 영역의 등가원리 위반 제약

암흑에너지가 암흑물질과 상호작용해 등가원리를 위반하면 암흑물질에만 작용하는 제5의 힘이 생기는데, 연구진은 이 힘이 헤일로와 별 원반의 중심을 분리시켜 원반을 컵 모양으로 뒤틀리게 만든다고 제시했다. 슬론 디지털 전천탐사(SDSS) 영상에서 측면으로 관측되는 원반 은하 4×10³개의 뒤틀림을 측정하고 제5의 힘 신호와 경쟁하는 바리온 효과를 함께 모델링한 결과, 예측된 상관관계는 발견되지 않았다. 이에 따라 힘의 작용 범위 8Mpc 이상에서 중력 대비 제5의 힘 세기는 95% 신뢰도로 ΔG/G_N<7.7×10⁻⁴(계통오차 포함 시 <1.7×10⁻³)로 제한됐다. 무한 범위 극한에서는 보수적 한계값조차 기존 우주론적 한계보다 3배 강하고 다른 천체물리 한계보다 약 2자리수 낮으며, 중력 차폐를 도입하지 않는 한 최근 상호작용 암흑에너지 피팅이 선호하는 결합값을 2~3σ 수준에서 배제한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

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KL 발산을 넘어서: 검출 가능성 척도로서의 우도비 분포

연구진은 두 모형의 구별 가능성을 평균적으로 나타내는 쿨백-라이블러(KL) 발산이 발견 가능성 및 모수 추정 정확도와 어떻게 연결되는지 검토했다. 다변량 가우시안 분포에서 추출한 데이터에 대해 로그 우도비 분포와 그 누율을 유도하고, 우도 프로파일 봉우리가 주변 기준선 위로 솟은 높이인 '봉우리 돌출도(peak prominence)'를 실질적인 검출 통계량으로 사용했으며, 귀무 모형으로 생성한 모의 데이터에 같은 탐색을 반복해 지정된 위양성률에 맞춰 돌출도 임계값을 보정했다. 장난감 가우시안 모형과 함께 우주 위상수학, 텐서-스칼라 비, 암흑에너지라는 세 가지 우주론 사례를 분석한 결과, 모형의 검출 가능성은 KL 발산뿐 아니라 모수 공간의 크기, 우도비 분포, 모수 공간 경계로부터의 거리에도 좌우됐다. 따라서 KL 발산과 발견 가능성, 모수 추정 사이의 관계는 각 모형군과 검출 통계량마다 개별적으로 보정해야 한다고 저자들은 결론지었다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

KENNEDY SPACE CENTER, FLA. -- In the Astrotech payload processing facility, General Dynamics technicians secure NASA's Gamma-Ray Large Area Space Telescope, or GLAST, onto a work stand. There GLAST
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JWST 고적색편이 AGN 분석: 블랙홀은 암흑에너지 원천 아니라 '리틀 레드 닷'의 후손

적색편이 2.5 이하 적색계열 타원은하의 블랙홀 질량 성장은 블랙홀이 우주론적 결합(cosmological coupling)을 통해 암흑에너지의 천체물리학적 원천이라는 가설의 강력한 증거로 제시돼 왔다. 연구진은 제임스웹 우주망원경(JWST)이 적색계열 타원은하에서 검출한 매우 높은 적색편이의 AGN 집단을 이용해, 블랙홀이 암흑에너지의 원천일 가능성이 10σ를 넘는 신뢰수준에서 기각된다고 밝혔다. 또한 JWST가 최근 발견한 '리틀 레드 닷(Little Red Dots)'은 낮은 강착률을 특징으로 하며, 블랙홀 우주론적 결합 없이도 적색편이 약 0.7~2.5에서 상대적으로 저질량 블랙홀을 품은 적색계열 타원은하로 자연스럽게 진화할 수 있는 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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XENONnT, 이온화 신호 전용 데이터로 태양 카멜레온 입자 첫 탐색

XENONnT 연구진이 7.83톤·년 규모의 이온화 신호(S2) 전용 데이터를 이용해 태양에서 생성되는 카멜레온 입자를 처음으로 탐색한 결과를 발표했다. SR0·SR1·SR2 과학 운영 기간의 보정 S2(cS2) 7개 구간을 결합 가능도 분석으로 다뤄 약 0.04 keV_ee까지 반발 에너지 도달 범위를 넓혔고, 디스포멀 결합이 지배적인 영역에서 상한값 log₁₀β_eff < −3.64를 얻었다. 에너지 문턱은 이전 XENONnT 전자 반발 분석보다 낮았지만, 낮은 반발 에너지에서 디스포멀 흡수율이 급격히 감소하고 배경 신호는 오히려 커지기 때문에 제한 자체는 더 느슨했다. 연구진은 이번 분석이 태양 카멜레온과 가려진 암흑에너지 모형을 검증하는 새로운 실험 채널을 열었다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Half-lit planet resembling a crescent against a dark space backdrop.
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암흑에너지 코어를 가진 중성자별의 f-모드 진동, 일반상대론으로 첫 계산

연구진은 암흑에너지(DE) 코어를 가진 중성자별의 비방사형 f-모드 진동을 완전한 일반상대론적 방법으로 처음 계산했다. 핵물질에는 상대론적 평균장 모형을, 암흑에너지에는 수정 차플리긴 유체 형태의 처방을 적용해 별의 구조와 f-모드 진동, 조석 변형도, 중력파 에너지·변형률을 구했다. 암흑에너지를 포함하면 상태방정식이 부드러워져 최대 질량이 순수 중성자별보다 작아졌으며, 얻어진 질량-반지름 값은 PSR J0030+0451, PSR J0740+6620 등 무거운 펄사의 관측 제약과 부합했다. 전이 밀도로 결정되는 암흑에너지 코어의 크기가 별의 구조와 진동 특성을 좌우했고, f-모드 진동수와 조석 변형도의 상관관계는 GW170817 및 GW190814의 관측 제약과 일치했다. 연구진은 f-모드 진동에 따른 특성 중력파 변형률이 차세대 3세대 중력파 검출기의 감도 대역 안에 들어온다고 추정했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Captivating image of the Milky Way galaxy showcasing a dense field of twinkling stars against a dark cosmic background.
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암흑에너지가 섞인 중성자별의 구조와 천체물리적 특성 (arXiv 프리프린트)

연구진은 일반 핵물질과 암흑에너지(DE)가 섞인 중성자별을 기술하는 상태방정식을 제안하고, 전체 에너지밀도 대비 DE 밀도 비율을 나타내는 자유변수 f를 도입했다. f가 0으로 가면 기존 순수 핵물질 결과가 재현되며, f가 커질수록 상태방정식이 부드러워져 인과율 조건을 충족하기 쉬워지고 HESS J1731-347의 중심 치밀천체도 DE 혼합 중성자별로 설명할 수 있다고 밝혔다. 또한 충분히 무거운 별에서는 DE 비율이 커질수록 중력 적색이동과 기본 비방사형 진동 주파수가 뚜렷이 증가하는 반면, 총 중력질량과 조석 변형률은 반대 경향을 보였으며, DE 농도가 높을수록 구조의 안정성이 높아진다고 보고했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

The streak circled in the center of this image is asteroid 2020 QG, which came closer to Earth than any other nonimpacting asteroid on record. It was detected by the Zwicky Transient Facility on Sunda
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Ia형 초신성 밝기의 환경 의존성 기원: BayeSN으로 본 ZTF SN Ia DR2

ZTF SN Ia DR2의 부피 제한 표본 932개 초신성을 계층적 베이즈 SED 모델 BayeSN으로 분석해, Ia형 초신성의 표준화 절대등급이 모은하 환경과 상관관계를 보이는 '등급 계단(magnitude step)'을 확인했다. 환경 지표로 전체 항성질량을 쓰면 0.103±0.010 mag(0과 10.1σ 차이), 국부 색을 쓰면 0.086±0.010 mag(8.3σ)의 계단이 나타나 SALT 광도곡선 피팅 결과와 일치했으며, 이는 ZTF DR2에서 관측된 큰 계단이 SALT 피팅이나 표준화 과정 탓이 아님을 뒷받침한다. 내재적 등급 계단과 환경별 먼지 특성을 함께 고려한 모델에서도 전체 질량 기준 0.103±0.018 mag(5.6σ), 국부 색 기준 0.085±0.019 mag(4.5σ)의 계단이 남았다. 반면 먼지를 나타내는 RV 분포의 평균은 환경별로 비슷해 모든 환경 지표에서 차이가 0.2 이하(유의도 0.6σ~1.2σ)에 그쳤고, 연구진은 이를 Ia형 초신성 절대등급이 환경에 내재적으로 의존한다는 강한 신호로 해석했다. 연구는 암흑에너지 상태방정식 변수 w 측정의 주요 계통오차 요인을 다룬다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

NICER’s X-ray concentrator optics are inspected under a black light for dust and foreign object debris that could impair functionality once in space. The payload’s 56 mirror assemblies concentrate X
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NICER 중성자별 관측, 암흑에너지 코어 모델에 강한 제약 — 암흑물질 코어는 구분 불가

연구진은 순수 바리온 중성자별(조각별 폴리트로프 EoS), 보손·페르미온 비대칭 암흑물질(ADM) 코어를 가진 별, 그리고 수정 채플리긴 암흑유체(MCDF)로 기술되는 암흑에너지 코어에 바리온 외피를 가진 별 등 네 가지 구성을 비교했다. PSR J0740+6620, PSR J0437-4715, PSR J0030+0451의 질량과 반지름을 이용한 베이즈 추론 결과, MCDF 코어는 질량-반지름 및 압력-에너지밀도 사후분포를 크게 넓히지만 MCDF의 상태방정식 매개변수 자체는 좁은 영역으로 강하게 제약할 수 있는 것으로 나타났다. 반면 보손·페르미온 ADM 코어는 추론된 최대 질량을 낮추기는 하나 질량비 5% 이하에서는 사후분포가 순수 바리온 모델과 거의 일치했다. 저자들은 질량-반지름 측정만으로는 중성자별 내부의 ADM 코어를 검출할 수 없으며, 별도의 천체물리학적 또는 입자물리학적 검증이 필요하다고 결론지었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Supernovae are the explosive deaths of the universe most massive stars. This false-color composite from NASA Spitzer Space Telescope and NASA Chandra X-ray Observatory shows the remnant of N132D, the
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NASA, 시민과학 프로젝트 '아티팩트 인스펙터' 공개… 우주망원경 데이터 오류 걸러내는 AI 훈련

NASA가 우주망원경 데이터에서 인공적인 신호(아티팩트)를 걸러내는 AI를 개선하기 위한 시민과학 프로젝트 '아티팩트 인스펙터(Artifact InSPECtor)'를 공개했다. 참가자는 유럽우주국(ESA)이 NASA의 기여로 제작한 유클리드(Euclid) 우주망원경의 실제 관측 데이터를 살펴보며 아티팩트를 식별하는 법을 배우고, 그 결과는 AI 도구의 판단 기준을 개선하는 데 쓰인다. 2027년 초부터는 NASA의 낸시 그레이스 로먼 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope) 데이터도 대상에 포함된다. 두 망원경은 분광기로 은하의 빛을 스펙트럼으로 분해해 거리와 구성 별의 종류, 중심 초대질량 블랙홀 정보를 파악하며, 이를 통해 우주 팽창과 암흑에너지에 관한 질문에 답하는 것을 목표로 한다. 아티팩트는 망원경 구조물에 반사된 빛, 검출기에 부딪힌 우주선(cosmic ray), 카메라·전자장비의 특성 등에서 발생한다.

NASA

A vibrant image of the Jellyfish Nebula set against a star-filled outer space backdrop.
천문·천체물리

초신성 약 3,000개 분석… "암흑에너지는 시간에 따라 변할 수 있다"

연구팀이 동반성으로부터 물질을 끌어와 폭발한 백색왜성, 즉 Ia형 초신성 약 3,000개의 목록을 구축해 우주 팽창을 가속하는 암흑에너지가 시간에 따라 변하고 있음을 시사하는 결과를 얻었다. 이는 암흑에너지의 영향력이 약해지고 있다고 제시한 2024년 암흑에너지분광기(DESI) 결과 및 암흑에너지탐사(DES) 데이터와도 부합한다. 퀸즐랜드대의 라이언 카밀레리 연구원은 "30년간의 천문 관측을 하나의 일관된 체계로 재구성했으며, 빅뱅의 잔광과 은하 분포 지도 등 다른 우주 측정값과 결합했다"며 암흑에너지가 고정불변이라고 가정하는 표준 우주론 모형 대신 시간에 따라 변할 수 있다는 증거를 더 확보했다고 밝혔다. 연구팀은 우주 먼지와 은하 질량, 중력렌즈 효과 등 초신성 빛에 영향을 주는 요소들을 보정했으며, 향후 DES보다 훨씬 많은 근거리 초신성을 검출 중인 DEBASS 관측 자료를 추가할 계획이다. 연구 결과는 arXiv에 공개됐다.

Space.com

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헤일로에서 바리온이 빠져나가는 과정 모델링: 피드백과 우주상수의 역할

연구진은 중력 붕괴, 정수압, 우주 팽창의 균형에 기반해 헤일로 안팎의 가스 분포를 기술하는 해석적 모델을 제시하고, 우주적 바리온 비율(f_b = Ω_b/Ω_m)에 해당하는 '폐쇄 반경(closure radius)'을 예측했다. 관측된 우주상수 값의 0배에서 100배까지를 아우르는 EAGLE 우주론적 유체역학 시뮬레이션 6종과 비교한 결과, 모델은 M_200c > 10^11 태양질량 헤일로와 적색편이 0<z<3 구간에서 시뮬레이션과 잘 일치했으며, 이는 기존에 시뮬레이션에서 경험적으로 관측되던 폐쇄 반경–헤일로 질량 관계에 대한 첫 물리적 설명을 제공한다. 또한 암흑에너지가 바리온 방출에 무시할 수 없는 역할을 하는 것으로 나타났는데, 표준 우주론 모델에서 z<2의 폐쇄 반경은 아인슈타인–드지터 우주에 비해 약 30% 더 컸다. 우주상수가 관측값의 10배 이상인 우주론에서는 암흑에너지가 이 과정의 지배적 요인으로 나타나, 우리 우주가 Λ 지배 시기로 접어들면서 암흑에너지가 대질량 헤일로의 바리온 방출을 이끄는 주된 동력이 될 수 있음을 시사한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

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은하단 내 은하 운동학으로 암흑물질·암흑에너지 탐구 — 리뷰 논문 공개

은하단 구성 은하들의 운동학(kinematics)을 이용해 은하단의 질량 분포와 질량 프로파일을 추정하는 방법들을 종합 정리한 리뷰 논문이 arXiv에 공개됐다(arXiv:2609.05597v1). 논문은 역학적 평형에서의 이탈, 삼축성(triaxiality), 하부구조 등 계통오차의 영향과 다른 관측 기법과의 상보성을 다루며, 특히 암흑물질·암흑에너지로 이뤄진 암흑 부문(dark sector)을 제약하고 Mpc 규모에서 중력의 거동을 검증하는 데 운동학 연구가 갖는 역할에 주목한다. 저자들은 모델링 개선과 향후 분광 탐사가 결합되면 은하단 운동학이 정밀 우주론 시대의 핵심 탐침으로 자리잡을 것이라고 전망했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

This artist concept illustrates an asteroid belt around the bright star Vega. Evidence for this warm ring of debris was found using NASA Spitzer Space Telescope, and the European Space Agency Herschel
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NASA 차세대 우주망원경 '낸시 그레이스 로먼' 8월 30일 발사…허블의 100배 시야로 우주 훑는다

NASA의 낸시 그레이스 로먼 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)이 현지시각 8월 30일 플로리다 케네디우주센터에서 스페이스X 팰컨 헤비(Falcon Heavy)로 발사돼 지구에서 약 93만 마일(150만km) 떨어진 라그랑주점 2(L2)로 향한다. 허블 우주망원경보다 100배 넓은 시야를 갖춰 5년간의 주요 임무 기간 동안 허블이 30년간 관측한 하늘의 50배 이상을 담아내며, NASA에 따르면 약 200억 개의 별을 지도화하고 10억 개가 넘는 은하의 빛을 측정하며 최대 20만 개의 외계행성을 새로 찾아낼 것으로 기대된다. 주경은 허블과 같은 7.9피트(2.4m) 크기이며, 관측 방해를 막기 위해 주경과 부경은 화씨 약 19도(섭씨 -7도)로 냉각 상태를 유지한다. 핵심 장비인 광시야 관측기(WFI)는 1,600만 화소가 넘는 검출기 18개를 호(arc) 형태로 배열해 한 장의 이미지에 지구에서 본 보름달보다 넓은 하늘을 담으며, '스타글라시스(Starglasses)'라 불리는 코로나그래프는 수천 개의 액추에이터가 달린 변형 거울 두 장으로 별빛을 차단해 태양과 비슷한 별 주위의 목성급 행성을 직접 촬영하는 것을 목표로 한다. 약 6피트(1.8m) 고이득 안테나(HGA)는 최대 초당 500메가비트 속도로 데이터를 지구로 전송한다.

Space.com

NASA’s Pegasus barge arrives at the Launch Complex 39 turn basin at the agency’s Kennedy Space Center in Florida carrying NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope on Sunday, June 21, 2026. Teams will
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NASA 에임스연구센터, 로먼 우주망원경 관련 언론 인터뷰 지원

NASA 에임스연구센터가 현지시각 2026년 8월 30일(일) 케네디우주센터에서 발사 예정인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope) 관련 언론 인터뷰 기회를 안내했다. 에임스 소속 전문가들은 현지시각 8월 26일 오전 10시부터 오후 1시(PDT)까지 화상 인터뷰에 응해 미션 목표와 센터의 기여를 설명한다. 로먼 망원경은 암흑에너지와 외계행성, 우주 구조를 연구하기 위한 넓고 정밀한 관측을 제공하며, 인근 항성 주위 행성을 직접 촬영하는 기술도 시험한다. 에임스는 고더드 우주비행센터·IPAC 칼텍과 함께 영상 품질과 관측 계획을 개선하는 소프트웨어, 다중성계의 빛 간섭을 억제하는 다중항성 파면제어(Multi-Star Wavefront Control) 기술, 지상 데이터 처리 시스템 자문 등을 맡았다.

NASA