천문·천체물리
외계 지구 관측을 위한 꽃잎형 차폐막(Occulter) 형상 최적화 연구
외계행성을 직접 관측하려면 1e-10보다 낮은 극단적 대비비를 극복해야 하는데, 이를 위해 별빛을 가리는 대형 편대비행 광학 장치인 꽃잎형 차폐막의 형상을 최적화해 프레넬 회절을 줄이는 연구가 제시됐다. 원형 차폐막은 중심에 밝은 아라고 점(Arago spot)이 나타나는데, 연구진은 여러 직경의 원형 차폐막을 가중 합산해 회절 복소진폭이 서로 간섭하면서 중심부가 매우 어두워지도록 하는 아포다이즈 차폐막을 구성했다. 먼저 직경을 균일한 선형 간격으로 고정하고 2차 기준(quadratic criterion)을 최소화해 가중치를 구한 뒤, 가중치와 직경을 함께 최적화해 성능을 개선했으며, 최종 아포다이즈 프로파일은 물리적 구현 제약을 고려한 꽃잎형 차폐막 설계에 사용됐다. 연구진은 이렇게 얻은 차단율이 완전히 다른 비모수적 접근법을 쓰는 SISTER의 결과와 대등한 수준이라고 밝혔다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)