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HAWC 관측소가 백조자리-X(Cygnus-X) 남부에 위치한 별 형성 영역 샤플리스 106(S106)에서 고에너지 방출을 검출했다. 연구팀은 HAWC 데이터에 페르미-LAT 재분석과 찬드라(Chandra) 아카이브 데이터를 결합한 다파장 분석을 수행했으며, S106은 카탈로그에 등재된 감마선원 1LHAASO J2027+3657 근처에 위치한다. 이들은 단일 고에너지 렙톤 집단에서 비롯된 완전 렙톤 모델을 구성했고, 1TeV 이상의 감마선은 S106 자체에서 생성된 적외선 광자장의 역컴프턴 산란으로 만들어진다고 설명했다. 연구팀은 감마선 별 형성 영역의 관측 플럭스를 설명하는 데 강입자(hadronic) 메커니즘이 항상 필요한 것은 아니며, 국소 광자장의 구체적인 특성을 이해하는 것이 다파장 방출 모델링에 결정적이라고 밝혔다.
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변모형 블레이자(changing-look blazar, CLB)는 광학 분류상 FSRQ와 BL Lac 사이를 오가는 천체로, 강착류 자체가 변하는 것인지 밝아진 제트 연속광이 넓은 방출선을 덮는 것인지가 쟁점이었다. 연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT)의 17.9년치 광도곡선을 3일·7일·30일 간격으로 분석해 CLB를 동일 기준으로 선정한 BL Lac·FSRQ 대조군과 비교했다. 30일 간격에서 CLB와 FSRQ의 부분 변동성 중앙값은 각각 0.483과 0.437로 구분되지 않았으나(p = 0.94), BL Lac은 0.262로 훨씬 낮았다(p = 1.4×10⁻⁴). CLB의 광도곡선에서는 이중 봉우리 형태의 플럭스 분포가 과도하게 나타나지 않았고, 광학 전이 방향이 감마선 스펙트럼의 변화를 예측하지도 못했다. 연구진은 변모 현상이 감마선 제트에 거의 흔적을 남기지 않는다는 점에서, 강착 방식의 변화보다 가변적인 제트 연속광 쪽이 더 설득력 있다고 결론지었다.
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연구진은 2015년과 2021년 각각 관측된 편평 스펙트럼 전파 퀘이사(FSRQ) PKS 1441+25와 Ton 599를 Swift-XRT/UVOT, NuSTAR, 페르미-LAT(Fermi-LAT), VERITAS 자료로 광대역 분광에너지분포(SED) 모델링했다. 꺾인 거듭제곱 법칙, 로그-포물선, 그리고 확산 또는 가속 시간척도가 에너지에 의존하는 두 모델 등 네 가지 입자 분포 모델을 적용한 결과, 내재적 곡률을 가진 모델에서 얻은 제트 출력이 꺾인 거듭제곱 법칙 결과와 같은 자릿수로 나타났다. 이는 모델 간 추정값이 거의 두 자릿수까지 차이 나는 고주파 싱크로트론 피크 블레이자(HBL)의 경우와 대비되며, 연구진은 FSRQ에서 전자 꺾임 에너지가 대체로 더 낮은 점을 원인으로 지목했다. 따라서 FSRQ의 제트 출력 추정값은 가정한 입자 에너지 분포에 비교적 둔감하며, 이는 외부 콤프턴 과정의 우세와 스펙트럼 곡률에 대한 약한 의존성을 반영한다는 결론이다.
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감마선 펄서 헤일로의 모체 전자 스펙트럼은 지속적인 전자 주입과 복사 에너지 손실로 결정되며, 손실 과정의 비선형성 때문에 연령에 따라 달라지는 '에너지 손실 범프'가 나타날 것으로 예상된다. 연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT)와 HAWC가 측정한 제미가(Geminga) 헤일로의 광대역 감마선 스펙트럼이 이 예상과 부합하며, GeV 영역에 나타나는 범프가 주로 가장 초기에 주입된 전자에 의해 생성된다고 밝혔다. 이에 따라 스펙트럼 맞춤을 통해 펄서의 제동지수(n)와 초기 자전주기(P₀) 같은 초기 전자 주입 관련 변수를 제약할 수 있으며, 제미가 헤일로 설명에는 주입 스펙트럼의 멱법칙 지수가 1에 가까워야 한다는 조건도 필요한데 이는 제미가 펄서풍 성운의 X선 관측과 일치한다. 한편 모노젬(Monogem) 헤일로 스펙트럼에서는 아직 유의미한 에너지 손실 범프가 검출되지 않아, 이를 근거로 모노젬의 n과 P₀에 대한 예비적 제약도 제시했다.
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연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT) 17.7년치 데이터와 FL16Y 천체 목록을 이용해 은하중심 감마선 초과(GCE)의 암흑물질 해석을 검증했다. 80개의 은하 확산복사 모형을 시험하고 왜소타원은하 30곳에서 95% 신뢰수준의 암흑물질 쌍소멸 한계를 도출해 GCE 선호 영역, 그리고 AMS-02 반양성자 제한과 비교했다. 최적 확산복사 모형(Model X)에서는 b b̄, c c̄, 경쿼크, 글루온 등의 채널에서 왜소타원은하 한계가 GCE의 68% 신뢰수준 영역을 배제했으며, τ+τ− 및 유효 4τ 영역 일부는 여전히 양립 가능했다. 매개입자 질량비가 r=m_mediator/m_DM≲0.4인 경우 4b 캐스케이드의 68% 신뢰수준 영역 일부가 왜소타원은하 한계 아래에 남았다.
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연구진은 바리온수 1단위를 가지며 쿼크 3개로 붕괴하는 페르미온 암흑물질의 감마선 신호를 계산하고, 이를 페르미-LAT(Fermi-LAT)의 등방성 감마선 배경 측정값과 비교해 수명에 대한 배제 한계를 도출했다. 암흑물질 질량과 최종 상태 쿼크의 종류에 따라 B=1 붕괴의 수명 한계는 B=0 붕괴에 비해 최대 2배까지 차이가 날 수 있다고 밝혔다. 또한 가벼운 쿼크 최종 상태는 낮은 질량 영역에서 더 강한 한계를 주고, 무거운 쿼크 최종 상태는 수십 TeV 이상 질량에서 비슷하거나 더 강한 한계를 줄 수 있다.
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연구팀은 페르미 대면적망원경(Fermi-LAT)의 14년치 관측 데이터를 이용해 20~200MeV 대역에서 검출된 천체 목록인 2FLE(Second Catalog of Low-Energy Fermi-LAT Sources)를 작성했다. 목록에는 TS>25 기준으로 검출된 450개 천체가 담겼고, 20~200MeV 에너지 플럭스의 중앙값은 1.9×10⁻¹¹ erg cm⁻² s⁻¹이다. 베이즈 기법과 가능도비 방법으로 377개 천체를 알려진 대응천체와 연계했으며, 외부은하 천체로 분류된 325개 중에서는 평평한 스펙트럼의 전파 퀘이사(FSRQ)가 가장 많았고 은하계 내 천체는 52개였다. 다중파장 대응천체가 없는 73개 중 60개는 새로 발견된 감마선 천체이며, 이 가운데 51개는 고은위(|b|>10°), 38개는 10σ 이상으로 검출됐다. 전체 450개 중 45개는 TeV 방출체이고 6개는 1LHAASO 천체와 공간적으로 일치하는데, 연구팀은 이 목록이 'MeV 공백'을 줄이는 데 기여하며 20~200MeV 구간에서 현재까지 가장 민감한 목록이라고 밝혔다.
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연구진은 페르미 감마선 우주망원경(Fermi-LAT)의 10년치 1~100GeV 데이터를 이용해 연간 0.25도~0.8도 속도로 움직이는 정상 점광원을 찾는 새로운 전천 탐색을 수행했다. 횡방향 속도 200km/s를 가정하면 이 각속도 범위는 약 3.0×10^3 AU에서 9.7×10^3 AU 거리에 해당한다. 탐색 결과 577개의 후보 궤적이 검출됐으나 이는 시간을 뒤섞은 가상 하늘에서 예상되는 533±27.0개와 일치하는 수준으로, 연구진은 복원 신호 궤적 수에 대해 모형 독립적인 90% 상한값 80.8개를 제시했다. 최대 보정 감도에서 이는 E^-2 광자 스펙트럼을 가진 정상 광원이 전천에 123개 미만으로 존재한다는 의미이며, 연구진은 이 결과를 증발하는 원시 블랙홀(PBH)과 암흑물질 헤일로에 둘러싸인 PBH에 대한 예시적 제약 조건을 유도하는 데 활용했다.
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연구진은 장기 QPO가 높은 유의성으로 보고된 블레이자 5개와 QPO 발생 초기 단계로 보이는 PKS 0139-09를 대상으로, 2025년 초까지의 페르미-LAT(Fermi-LAT) 데이터에 롬-스카글 주기도와 가중 웨이블릿 Z-변환(WWZ)을 적용했다. 광도곡선의 장기 추세를 STL 분해로 제거하자 QPO 신호 강도가 대체로 증가했으나, 뚜렷하게 지속적인 신호가 나타난 PG 1553+113을 제외하면 약 4,000일 이하 시간 규모의 일시적(transient) 양상이 확인됐다. 이어 전통적 통계 기법과 트랜스포머 기반 딥러닝 모델로 향후 4년간의 광도곡선을 예측했으며, 딥러닝 모델은 과거 데이터만 단순히 살펴봤을 때 예상하기 어려운 거동을 테스트셋에서 상당히 잘 맞혔다. 예측 결과, 관측 자료 후반부에 일시적 거동이 나타난 천체들은 향후 QPO 신호가 뚜렷하게 약해지는 반면 PKS 0139-09는 신호가 크게 강해질 것으로 전망됐고, 이는 향후 관측 데이터로 검증 가능하다.
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TeV 블레이자 Mrk 421을 페르미-LAT(Fermi-LAT)과 LHAASO로 동시 관측한 5개 세트를 묶어 액시온류 입자(ALP)를 탐색한 연구가 발표됐다. 광자-ALP 진동과 우주배경복사 흡수(EBL)를 두 가지 제트 방출 모델(2영역 혼합 모델, 단일영역 하드로닉 모델)에 대해 자체 정합적으로 계산하고, 관측 시기 간 약한 상관관계를 가우시안 코풀라(ρ=0.03)와 χ² 프로파일 분석으로 처리했다. 저질량 영역(m_a≲1neV)에서 95% 신뢰수준 상한 g_aγ=6.35×10⁻¹³GeV⁻¹을 얻었고, 0.1~500neV 전 질량 구간에서 가장 보수적인 상한은 2영역 모델 6.69×10⁻¹²GeV⁻¹, 단일영역 모델 7.37×10⁻¹²GeV⁻¹이었다. EBL 템플릿·자기장 모델·구간 분할 변경은 결과를 수 퍼센트만 바꿨으며, 제트 자기장이 가장 큰 계통오차 요인으로 저질량 상한을 수 배 이동시킬 수 있다.
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감마선, 하전 우주선, 중성미자, X선, 전파, 우주마이크로파배경(CMB), 21cm 신호를 아우르는 암흑물질(DM) 간접 탐사 연구를 2000년 1월부터 2026년 10월까지의 피어리뷰 문헌을 바탕으로 비판적으로 정리한 리뷰 논문이다. 페르미-LAT(Fermi-LAT)의 왜소구상은하 관측은 GeV 규모 DM 쌍소멸에 대한 견고한 기준점을 제공하는 반면, 은하중심 탐사는 기대 신호가 크지만 전경 방출과 헤일로 밀도 분포에 더 민감하다고 평가했다. 3.5keV 선, 511keV 방출, 은하중심 GeV 초과, 하전입자 특징, 은하단 전파 초과, 감마선 선 후보 등 널리 논의된 신호들은 독립적 확인 부족, 불확실한 표적 규모 보정, 스펙트럼 축퇴, 배경 모델링 한계 때문에 결론에 이르지 못한 상태라고 봤다. 저자들은 인공지능이 재구성과 통계적 추론을 점차 보조하고 있으나 엄격한 보정과 도메인 변화 검증이 필요하며, DM 발견을 주장하려면 공통된 입자물리 변수 아래 서로 독립적인 표적·장비·관측 수단에서 통계적으로 일관된 증거가 나와야 한다고 결론지었다.
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자전주기 3.2밀리초의 완전 재활용 밀리초 펄서 PSR J2147-3604가 350MHz GBNCC 탐사 자료 재처리 과정에서 발견됐고, 이후 페르미-LAT 미식별 천체를 겨냥한 미어캣(MeerKAT) TRAPUM UHF 탐사에서 우연히 확인됐다. 파크스(Murriyang/Parkes) 전파망원경으로 1년간 추적한 결과 이심률이 매우 낮은(e ≈ 1.9×10⁻⁵) 4.5일 주기의 쌍성 궤도가 드러났으며, LAT 자료 재탐색에서 감마선 펄스도 검출돼 전파·감마선 동시 타이밍 분석이 가능해졌다. 중성자별 질량을 1.5태양질량으로 가정하면 동반성의 중앙값 질량은 약 0.2태양질량으로 헬륨 백색왜성과 부합한다. 분산 척도는 17.0 pc cm⁻³로 낮고 섬광 현상이 강해 파크스의 704~1174MHz 대역 관측 중 약 72%에서 검출됐으며, 듀티 사이클이 약 6.5%로 좁아 미어캣 10분 적분 시 도달시각 오차가 약 4.5마이크로초에 그쳐 펄서 타이밍 어레이(PTA) 실험에 적합한 것으로 평가된다.
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연구진은 병합 중인 근거리 은하단 아벨 119(Abell 119, z=0.044)의 비열적 고에너지 감마선 방출을 찾기 위해 INTEGRAL/ISGRI 경X선(30~100keV), COMPTEL MeV 감마선(0.75~30MeV), DAMPE의 GeV~TeV(3GeV~1TeV) 아카이브 관측을 종합 분석했다. 어느 에너지 대역에서도 은하단 위치에서 통계적으로 유의미한 방출은 검출되지 않았으며, ISGRI 모자이크 영상에서 30~100keV 3σ 상한값 8.5×10⁻¹¹ erg cm⁻² s⁻¹, COMPTEL 재분석에서 0.75~30MeV에 걸쳐 약 9×10⁻¹¹~8×10⁻¹⁰ erg cm⁻² s⁻¹(95% 신뢰수준), DAMPE에서 미분 에너지 플럭스 약 10⁻¹²~10⁻¹⁰ erg cm⁻² s⁻¹(95% 신뢰수준)의 상한값이 도출됐다. 저자들은 DAMPE 상한값이 기존 페르미-LAT(Fermi-LAT) 연구가 보고한 GeV 초과 플럭스 수준을 배제하지는 못하지만, keV·MeV·GeV 대역에서 확인되지 않았다는 점은 아벨 119의 비열적 방출이 여전히 잠정적임을 시사한다고 밝혔다.
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연구진은 0.3~900 GeV 구간의 고위도 감마선 하늘을 분석해, 은하 확산 방출·등방성 감마선 배경·페르미 거품·Loop I·은하중심 초과(GCE)·페르미-LAT이 검출한 기존 점원·확장 천체 등 알려진 성분을 넘어서는 추가 방출이 있는지 템플릿 피팅으로 검증했다. 그 결과 Totani(2025)가 보고한 헤일로형 방출은 실재하지만, 은하 헤일로의 암흑물질 소멸이 아니라 페르미 거품에서 나온 방출일 가능성이 크다고 결론지었다. 연구진은 평탄 거품(Flat Bubbles)의 갱신 모델과 하부 구조인 코쿤(Cocoons)·내부 거품(Inner Bubbles)을 포함한 새로운 페르미 거품 템플릿을 제시했으며, 이들 성분을 합하면 앞서 보고된 헤일로형 방출을 설명할 수 있다고 밝혔다. 또한 각 성분의 플럭스와 스펙트럼 특성을 추정해 페르미 거품의 기원 규명에 새로운 단서를 제공했다.
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연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT) 감마선 광도곡선 120개(관측 기간 18.1년)를 특이스펙트럼분석과 가중 웨이블릿 Z-변환 능선 추적으로 분석해, 블레이저의 연 단위 준주기 진동(QPO)이 지속적이고 주기가 안정적인지 검증했다. 품질 기준을 통과한 97개 천체 중 PG 1553+113과 B2 1215+30 두 개만 정상(stationary) 주기와 부합하는 지속적·일관된 변동을 보였고(Rank I), 6개는 정상성을 확인할 수 없었으며(Rank II), 89개는 Rank III로 분류됐다. 다만 Rank I·II 모두 적색잡음 기대치를 유의미하게 넘지 않았으며, 연구진은 안정적이고 거의 사인파에 가까운 1~3년 주기 변동이 표본의 최대 7%(SNR≥1), 5%(SNR≥2)에 불과하다고 제한했다(95% 신뢰수준). PG 1553+113은 시행 보정 후 오경보 확률이 4.7%로 가장 낮아 후속 모니터링과 연속 중력파 탐색 후보로 제시됐으나, 주기 안정성만으로 초대질량 쌍성 블랙홀 기원이 입증되는 것은 아니라고 밝혔다.
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페르미-LAT(Fermi-LAT)로 은하단 Abell 119에서 GeV 감마선 방출이 잠정 검출되며 하드론 기원 가능성이 제기된 데 따라, 연구진은 아이스큐브(IceCube) 협력단이 공개한 2008~2018년 10년치 뮤온 트랙 데이터에 비분할 최대우도법을 적용해 고에너지 뮤온 중성미자 방출을 탐색했다. 통계적으로 유의한 초과 신호는 발견되지 않았고, 검정통계량은 귀무 결과와 일치했다. 연구진은 중성미자 스펙트럼 지수를 2.0으로 가정해 기준 에너지 100TeV에서 미분 뮤온 중성미자 에너지 플럭스의 90% 신뢰수준 상한을 1.2 × 10^-9 GeV cm^-2 s^-1로 제시했다. 다만 하드론 해석에서 예상되는 중성미자 플럭스는 이 상한보다 약 한 자릿수 작아, 이번 상한만으로는 하드론 모형을 배제할 수 없다. 차세대 검출기인 아이스큐브-Gen2(IceCube-Gen2)와 트라이던트(TRIDENT)는 10년간 관측하면 Abell 119 감마선 방출의 하드론 기원을 확인하거나 배제할 수 있을 것으로 전망된다.
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가장 가까운 전파은하인 센타우루스 A(Cen A)는 감마선 방출원으로 알려져 있으나 고에너지 방출을 일으키는 물리적 메커니즘은 아직 불분명하다. 연구팀은 체렌코프 망원경 어레이 천문대(CTAO)의 알파 구성(Alpha Configuration) 기기응답함수(IRF)를 이용한 모의 관측으로, 킬로파섹 규모 제트와 남쪽 거대 전파엽(Southern Giant Lobe)에서의 입자 가속 모델을 구분할 수 있는지 분광·형태 양면에서 검토했다. 그 결과 200시간 관측이면 수십 TeV까지 뻗는 경(hard) 스펙트럼 성분을 탐색할 수 있고, 천정각 20도와 알려진 배경 모델을 가정할 때 50시간 관측으로 제트를 따라 퍼진 감마선 방출을 분해해 점원 모델과 가우시안 공간 모델을 구별할 수 있다고 제시했다. 또한 페르미-LAT(Fermi-LAT)가 검출한 S1 영역에 대해 확산·필라멘트 방출 템플릿을 평가한 결과, CTAO-South는 양성자 에너지가 10 TeV를 넘는 하드로닉 시나리오에 민감할 것으로 분석됐다.
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arXiv에 공개된 연구는 TeV 블레이자에서 발생한 전자기 캐스케이드로 만들어지는 감마선 쌍생성 헤일로(pair halo)가 제트 방향으로 비등방적 형태를 가질 것이라는 점을 이용해 새로운 탐색법을 제시했다. 연구진은 전파 간섭계로 제트 위치각이 잘 측정된 고시ンク로트론피크 BL Lac 천체 21개를 선별하고, 페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측 자료를 제트 방향에 맞춰 회전·적층해 기존 방향 무관 분석에서는 희석되던 확장 방출에 대한 민감도를 높였다. 우도 분석 결과 영가설을 3.8σ 수준에서 배제하며 0이 아닌 은하간 자기장(IGMF)의 증거를 얻었고, 최적합 세기는 B0 = 2.8 × 10^-16 G, 99% 신뢰구간은 0.9 × 10^-16 G < B0 < 8.9 × 10^-16 G로 나타났다. 연구진은 이 결과가 기존 스펙트럼·공간·시간 분석 제약과 일치하며, 비등방 정보를 활용하면 민감도가 유의미하게 향상된다고 밝혔다.
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감마선 대역에서 거의 검출되지 않는 밀집 급준 스펙트럼(CSS) 전파은하 가운데 예외적으로, 3C 216에서 2023년 페르미 감마선 우주망원경(Fermi)의 LAT 검출기가 빠르고 강력한 GeV 감마선 폭발을 포착했고 이어 닐 게렐스 스위프트 천문대(Swift)의 자외선·X선 관측이 뒤따랐다. 폭발 당시 스펙트럼 에너지 분포는 상대론적 제트에서 발생한 싱크로트론 및 싱크로트론 자기콤프턴 복사가 지배했으며, 이는 이 천체가 젊은 퀘이사로 분류될 수 있음을 시사한다. 초광속 운동과 평탄 스펙트럼 핵 성분 등 전파 관측 특성은 3C 216이 시선 방향과 작은 각도로 기울어진 블레이자형 핵을 지님을 뒷받침한다. 연구진은 이번 사건이 17년간의 Fermi-LAT 전천 상시 감시에서 이 천체에서 관측된 유일하게 크고 강력한 사건이라고 밝혔다.
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연구진은 인접 블레이자 Mkn 501(z=0.034) 주변에서 전자기 캐스케이드로 생기는 확장 헤일로를 찾기 위해 페르미-LAT(Fermi-LAT) 14년 데이터와 스위프트(Swift)-XRT/BAT 자료를 분석했다. 그 결과 5σ 이상(시행 보정)의 유의한 2차 확장 방출 증거를 찾았고, 이는 세기 B_rms=1.5(+2.0/-1.3) fG, 상관길이 ℓ_C=10(+490/-5) kpc의 은하간 자기장(IGMF)과 일치한다(통계 오차만 반영). 기기 계통오차를 포함하면 ℓ_C=10 kpc 고정 시 허용되는 세기는 B_rms=1.5(+8.5/-1.1) fG다. 관측된 2차 방출 수준을 설명하려면 이 천체가 최소 45,000년간 TeV 감마선을 지속 방출해야 하며, 캐스케이드 내 전자-양전자쌍에 의한 플라스마 가열 효과는 Mkn 501에서는 무시할 수 있는 수준으로 나타났다.
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페르미-LAT(Fermi-LAT) 18년치 데이터를 이용해 젊은 대질량 성단 버클리 87(Berkeley 87) 방향에서 확장된 감마선 방출이 검출됐다. 조밀한 성간 가스와 성단의 강한 항성풍을 고려할 때 하드론 기원 시나리오가 유력하며, 성단이 관측된 감마선 방출을 일으킬 만큼 충분한 에너지를 공급할 수 있는 것으로 분석됐다. 같은 시야에는 잠자리(Dragonfly) 펄서풍 성운 및 4HWC J2021+3650과 연관된 펄서 PSR J2021+3651이 함께 자리하고 있다.
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연구진은 페르미 대면적망원경(Fermi-LAT)의 4FGL 목록에서 미확인 천체들이 실제로는 하나의 확장 천체가 여러 항목으로 나뉜 경우일 가능성을 검증했다. 5 GeV~1 TeV 대역에서 연결 거리 0.3도로 DBSCAN 군집화를 적용해 124개 천체를 포함한 48개 군집을 찾았고, 품질 기준을 통과한 8개 군집 모두에서 확장 천체 모형이 다중 천체 모형보다 통계적으로 선호됐다. 2FGES 목록과 HESS 은하면 탐사(HGPS)와 대조한 결과 5개 군집은 이미 알려진 확장 천체와 겹쳤으며, 나머지 3개는 두 목록 어디에도 대응 천체가 없는 새로운 확장 천체 후보로 제시됐다.
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페르미-LAT(Fermi-LAT)의 2026년 1월 1일~8월 25일 감마선 광도곡선에서 변덕 블레이자(changing look blazar) B2 1420+326의 약 10~13일 주기 일시적 준주기 진동(QPO)이 검출됐다. 이 천체는 2026년 5월 7일경 플레어 상태에 진입해 8월 중순까지 지속됐으며 이 기간에 강한 QPO 신호를 보였고, 플레어 이전에는 감쇠 시간척도 약 20일의 약한 감쇠 진동 특징이 나타났다. 연구진은 가중 웨이블릿 Z변환, 일반화 롬-스카글 주기도, 위상 분산 최소화 기법으로 이를 확인하고 가능한 물리적 메커니즘을 논의했다.
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NICER 관측은 밀리초 펄서(MSP) 표면의 X선 고온점을 설명하려면 쌍극자가 아닌 자기장이 필요함을 시사하는데, 연구진은 기존의 정적 진공 오프셋 쌍극자+사중극자 모형 대신 회전 효과를 반영한 후퇴형(swept-back) 진공 다극 자기장(SVM2F)을 도입해 MSP J0030+0451을 분석했다. 벡터 구면조화함수로 전개한 이 모형은 힘없는(force-free) 해에 더 가까우며, 팔중극자 항까지 포함한 광도곡선으로 신경망 대리모형을 학습시켜 MCMC 표본추출 속도를 물리 모형 직접 계산 대비 약 10³배 높였다. 그 결과 중심에 위치한 후퇴형 다극 자기장이 팔중극자 항까지 포함하면 J0030의 볼로메트릭 열적 X선 광도곡선을 충분히 재현하는 것으로 나타났다. 연구진은 이 방법을 다른 밀리초 펄서로 확장해 중성자별의 질량·반지름, 나아가 상태방정식을 제약할 수 있다고 밝혔다.
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연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측 자료를 최신 천체 목록과 배경 모델로 재분석해 젊은 성단 버클리 59(Berkeley 59) 주변에서 유의미한 확장 GeV 감마선 방출을 찾아냈으며, 이는 반경 1.02도의 원반 형태로 모델링되고 확장성의 유의도는 10.6시그마로 나타났다. 감마선 스펙트럼의 광자 지수는 2.88이며, 주변 H2와 HII에서 도출한 기체 질량은 약 289태양질량으로 계산됐다. 연구진은 우주선(cosmic ray) 가속 효율과 확산 계수의 관계를 유도했고, 이 확장 감마선 방출이 성단풍으로 가속된 우주선이 주변 기체와 상호작용해 생긴 것이라는 해석을 제시했다.
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GRAINE 실험은 100MeV에서 1도, 1GeV에서 0.1도의 높은 각분해능을 가진 원자핵건판 감마선 망원경으로 은하중심 초과(GCE)의 기원을 밝히는 것을 목표로 하며, 2023년 비행 데이터를 이용해 은하중심 1도 이내 영역을 75~300MeV 대역에서 탐색했다. 유의미한 초과는 관측되지 않았으나, 은하중심을 중심으로 한 반경 1도 영역에 대해 2시그마 신뢰수준에서 GCE 플럭스 상한 1.70×10^-7 GeV cm^-2 s^-1을 얻었다. 이 상한은 넓은 ROI와 NFW 프로파일을 가정한 기존 페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측에서 추정된 은하중심 부근 GCE 플럭스와 일치하며, 일부 모형을 제한하지만 통계량이 부족해 암흑물질 쌍소멸 시나리오와 밀리초 펄서 시나리오를 구분하지는 못한다. 연구진은 이번 관측을 바탕으로 향후 GRAINE 실험의 예상 감도를 추정하고 예측된 GCE 스펙트럼과 비교해 기원 규명 가능성을 제시했다.
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아이스큐브(IceCube) 연구진이 딥코어(DeepCore) 부배열의 11.1년치 데이터를 이용해 서브-TeV 영역 시간적분 중성미자 탐색을 수행했다. SWIFT/BAT가 식별한 고유 X선 플럭스가 강한 활동은하핵(NGC 1068 포함), 페르미-LAT(Fermi-LAT)가 중성 파이온 붕괴와 일치하는 스펙트럼을 보인다고 식별한 우리은하 천체, 그리고 전천 점원 탐색 등 세 가지 연구가 진행됐으나 어느 쪽에서도 서브-TeV 중성미자 방출의 증거는 발견되지 않았고, p값을 이항검정으로 통계 결합한 분석에서도 유의미한 결과는 나오지 않았다. NGC 1068의 경우 스펙트럼 지수 3.4의 멱함수를 가정할 때 30~400GeV 구간의 맛깔당 중성미자 방출에 대한 90% 신뢰수준 상한은 1TeV 기준 9.5×10⁻¹¹ TeV⁻¹ cm⁻² s⁻¹로, 아이스큐브가 더 높은 에너지에서 측정한 값을 외삽한 것보다 2배 높은 수준이다.
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연구진은 갈릴레오 국립망원경(TNG)에 장착된 SiFAP2 광도계로 궤도주기 1일 미만의 근접 쌍성계 회전동력 밀리초 펄서(레드백·블랙위도우) 표본에서 광학 주기 신호를 탐색했다. 나사이(Nançay)·GMRT·파크스 천문대·페르미-LAT(Fermi-LAT) 관측을 활용해 다섯 개 시스템의 전파·감마선 성간거리 요소(에페메리스)를 갱신하거나 확인했으나, 3σ 신뢰수준을 넘는 광학 펄스는 어느 탐색에서도 검출되지 않았다. 이로써 광학 펄스 등급과 변환 효율에 엄격한 상한값이 설정됐으며, 이 상한은 레드백 PSR J2339-0533의 펄스 광학 광도와 부합한다. 레드백·블랙위도우 계는 강착·전이형 밀리초 펄서에 비해 자전 감속 에너지를 펄스 광학 방출로 바꾸는 효율이 훨씬 낮아, 중성자별 주위 강착 원반이 밝은 광학 펄스를 만드는 입자 가속에 관여한다는 최근 가설을 뒷받침한다.
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연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT)의 17년치 데이터를 분석해 은하면을 따라 나타나는 확산 감마선 방출에서 약 20~30GeV의 스펙트럼 꺾임(break)에 대한 결정적 증거를 찾았으며, 기기 계통오차의 상관관계를 고려했을 때 Δχ²=39.78(전역 4.44σ)의 선호도를 보였다. 이 특징의 에너지와 진폭은 국부 우주선 원자핵에서 관측된 스펙트럼 특징과 잘 일치해, 국부적 현상이 아니라 은하 원반 전반의 전역적 성질임을 시사한다. 측정된 기울기 변화 Δγ ≃ 0.20은 국부 우주선 데이터, 그리고 우주선 확산이 콜모고로프 난류에서 크라이치난 난류로 전이한다는 예상과도 부합한다. 연구진은 이 결과가 은하 원반의 확산 감마선 방출이 수백 GeV까지 π⁰ 붕괴 방출에 지배된다는 강력한 증거이며, 우주선 스펙트럼 경화의 기원과 '무릎(Knee)' 같은 특징을 규명하는 다중신호 접근법의 가능성을 보여준다고 밝혔다.
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![Final still from Fermi video [<a href="http://bit.ly/Y2K4LN" rel="nofollow">bit.ly/Y2K4LN</a>]. Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration ----- NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope orbits our plan](/space/_next/image?url=https%3A%2F%2Fimages-assets.nasa.gov%2Fimage%2FGSFC_20171208_Archive_e001547%2FGSFC_20171208_Archive_e001547~orig.jpg&w=3840&q=75)
광자와 암흑물질의 탄성산란은 시선 방향 감마선 스펙트럼을 감쇠시키며, 암흑물질 밀도에 대해 제곱이 아닌 선형으로 비례하는 비율로 광자 소멸과 동일한 연산자를 탐색한다. 연구진은 스칼라·마요라나·디랙 암흑물질을 광자와 결합시키는 질량차원 5~7의 표준모형 게이지 불변 유효연산자를 다뤘으며, 실광자 진폭이 0이 아닌 주도 연산자는 디랙 암흑물질에서 차원 5, 마요라나 암흑물질에서 차원 7로 나타난다. 은하 중심 방향 페르미-LAT(Fermi-LAT) Pass 8 데이터 17년치를 픽셀 단위로 재분석해, 차원 5 디랙 쌍극자에 대해 Λ ≈ 0.32 GeV, 차원 6 스칼라 레일리 연산자에 대해 0.21 GeV, 차원 7 레일리 계열에 대해 0.79~1.06 GeV라는 첫 연산자별 감도 추정치를 제시했다. 다만 도달 범위는 약해 냉암흑물질 질량 영역 전반에서 유효장이론 유효성 문턱 아래에 놓이며, 쌍극자 평면에서는 CMB 및 직접검출 제약에 밀린다. 이 분석 틀은 유사실험으로 보정됐고, 구간별 스펙트럼과 불확도, 시선 방향 기둥밀도를 제공하는 어떤 관측장비에 대해서도 감도를 재계산할 수 있다.
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감마선폭발(GRB)에서 나온 초고에너지 광자는 은하계외 배경광에 흡수돼 일부가 GeV 대역으로 재처리되는데, 연구진은 GeV-TeV 관측으로 고정한 GRB 221009A의 시간적분 고에너지 잔광 템플릿을 이용해 장수명 GRB가 페르미-LAT(Fermi-LAT) 등방성 감마선 배경(IGRB)에 기여하는 정도를 다시 계산했다. 다중 TeV 잔광이 관측됐음에도 캐스케이드 성분은 IGRB의 1.6e-4에 그쳤고, 직접 GeV 방출까지 포함해도 최대 기여율은 1.1e-3까지만 올라갔다. 은하계외 배경광 모형, 전파 계산 방식, 내재적 스펙트럼 차단, 개체군 처방을 바꿔도 결론은 달라지지 않아, GRB 221009A의 다중 TeV 검출이 장수명 GRB를 IGRB의 유의미한 기원으로 만들지는 못한다고 결론지었다.
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냉각 코어 은하단 A1795의 전파 헤일로가 메가파섹 규모로 퍼져 있어 하드론(hadronic) 기원일 가능성이 제기된 가운데, 연구진은 감마선 상한값을 이용해 비열적 양성자와 은하단 자기장의 성질을 제약했다. 자기장 에너지의 반경 분포가 열적 가스를 따른다고 가정할 경우, 중심 자기장 세기가 5μG 미만이면 페르미-LAT(Fermi-LAT) 감마선 상한값 이상의 방출이 예상되므로 하드론 시나리오에서는 더 큰 자기장 값이 필요하다는 결론이 나왔다. 이 경우 비열적 양성자의 반경 분포는 반경에 따라 완만하게 감소하되 열적 가스보다는 느리게 줄어들어야 한다. 자기장이 이보다 작다면 비열적 전자를 생성하거나 가속하는 다른 메커니즘이 필요하다.
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연구진은 페르미-LAT(Fermi-LAT)의 0.1~100GeV 광도곡선을 이용해 TeV 블레이자 41개의 준주기 진동(QPO) 후보를 FFT 파워 스펙트럼, 붉은잡음 몬테카를로 모의실험, 위발견율 제어, 부트스트랩, 롬-스카글 및 WWZ 진단 등 다단계 시간분석으로 검증했다. 1차 FFT 탐색에서는 16개 천체가 원시 95% 기준을 넘었고 데이터 품질·분할표본 필터링 후 6개가 유력 후보로 남았으나, 완전 자동화된 다중기법 기준을 충족한 천체는 없었다. 관측 표본추출과 비가우시안 플럭스 분포를 보존한 전방 모의실험에서는 41개 중 2개만 원시 p<0.05에 도달했고, 베냐미니-호크버그 보정에서는 J1555.7+1111 하나만 유의성을 보였으며 베냐미니-예쿠티엘리 보정을 통과한 천체는 없었다. J1555.7+1111조차 가장 불리한 기울기 조건에서 전역 p값이 7.5×10^-3까지 올라가 견고한 검출로 보기 어렵다. 연구진은 표본추출을 충실히 반영한 붉은잡음 처리가 후보군을 크게 축소시켰다며, 견고한 감마선 QPO 검출은 확인되지 않았다고 결론지었다.
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