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천문·천체물리

LHAASO-KM2A, 초상대론적 자기 단극자 탐색 — 파커 한계 1,000배 이상 개선된 상한값 제시

LHAASO-KM2A 관측 배열의 1438.81 관측일(live days) 데이터를 이용해 로런츠 인자 10^5~10^7 구간의 초상대론적 자기 단극자(magnetic monopole)를 탐색한 결과가 arXiv에 공개됐다. 대기를 통과하는 자기 단극자는 뮤온 결핍과 조밀한 횡방향 분포를 가진 공기 샤워를 일으킬 것으로 예상되며, 연구진은 전자기 검출기의 횡방향 샤워 형태 관측량을 활용한 머신러닝 분류기로 하드론 배경을 분리했다. 배경 기대치를 넘는 통계적 초과는 관측되지 않았고, 등방성 단극자 플럭스에 대해 90% 신뢰수준 상한값을 설정했다. 상한값은 γ=10^5에서 2.6×10^-16 cm^-2 s^-1 sr^-1, γ=10^7에서 8.8×10^-19 cm^-2 s^-1 sr^-1로, 천체물리학적 파커 한계(Parker bound)를 3자리 수 이상 개선한 수치다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

LHAASO 초고에너지 감마선 천체와 고에너지 중성미자의 상관관계 분석: 유의미한 증거 없음

연구진은 LHAASO 1차 목록의 초고에너지(E>0.1 TeV) 감마선 천체 90개와 IceCube 중성미자 관측소의 경로형 중성미자 사건 348개(IceCat-1)를 대조해 공간적 상관관계를 조사했다. 몬테카를로 시뮬레이션 결과 최적 p값은 전체 LHAASO 천체 0.237, KM2A 천체 0.312, WCDA 천체 0.115로, 공간적 일치성은 비교적 약한 것으로 나타났다. 또한 감마선이 전적으로 강입자 상호작용으로 생성된다고 가정해 LHAASO 천체의 이론적 중성미자 플럭스를 가장 낙관적으로 추정하고 IceCube 관측 플럭스와 비교한 결과, 대부분의 천체는 검출된 중성미자의 대응천체일 가능성이 낮았다. 연구진은 LHAASO 천체가 은하계 내 중성미자 방출원 후보일 수는 있으나 현재로서는 설득력 있는 증거가 없으며, IceCube-Gen2 같은 차세대 검출기의 향상된 감도가 필요하다고 결론지었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)