우주

#XRISM

30건의 기사

KODIAK ISLAND, Alaska -- The Orbis 21D Equipment Section Boost Motor, the second stage of the Athena 1 launch vehicle, waits for the first stage, Castor 120, to be towed up the steepest part of the ro
천문·천체물리

고해상도 X선 분광으로 액시온-광자 혼합 탐색: XRISM·Athena 관측 민감도 예측

연구진은 액시온 유사 입자(ALP)와 광자의 결합이 자화 플라즈마에서 만들어내는 에너지 의존적 스펙트럼 변조를 이용해, 고해상도 X선 망원경의 탐색 민감도를 예측했다. 전경 은하단 자기장을 통과한 배경 활동성 은하핵(AGN), 은하단 할로 내부의 중심 AGN, 우리은하 자기장을 통과해 관측되는 은하계 X선 쌍성 등 세 가지 대표 계를 대상으로 XRISM, Athena, Arcus의 성능을 시뮬레이션했다. 전형적인 자기장 구조를 가정할 때 페르세우스 은하단의 AGN인 NGC 1275를 XRISM으로 320ks, 또는 Athena로 8ks 관측하면 질량 m_a ≲ 10^-12 eV 영역에서 결합상수 g_aγ ~ 5×10^-13 GeV^-1까지 도달해 현재 최고 한계를 넘어설 수 있다고 밝혔다. 논문은 자기장 모델링, 광자 통계, 스펙트럼 구간화 전략이 결과에 미치는 영향도 정량적으로 평가했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Two CubeSats are encapsulated at the Rocket Lab facility in Mahia, New Zealand, on April 24, 2023, in preparation for NASA’s second TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and s
천문·천체물리

XRISM/Resolve로 본 티코 초신성 잔해의 대규모 구조: 준구형 팽창과 균일한 원소 분포

XRISM 탑재 마이크로칼로리미터 분광기 Resolve의 공개 아카이브 관측 5건을 이용해 티코 초신성 잔해(Tycho's SNR)의 X선 스펙트럼을 구형 팽창과 균일한 원소비를 가정한 다성분 비평형 이온화 플라스마 모델로 피팅한 연구다. 중심에서 벗어난 관측에 대해서는 잔해의 기하학적 중심으로부터의 각거리에 따라 각각 3개 스펙트럼으로 나눠 중심 관측과 동시에 피팅했고, 모든 모델 성분에 걸쳐 원소 함량을 묶어 처리했다. 그 결과 Resolve가 관측한 영역에서는 준구형(pseudo-spherical) 팽창 모델이 잘 맞았으나, 철(Fe)은 다가오는 쪽이 멀어지는 쪽보다 느리게 나타났다. 또한 잔해 전역에서 거의 균일한 원소 분포가 관측 데이터와 일치한다고 보고했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A Rocket Lab Electron rocket stands on Pad B, Launch Complex 1, in Māhia, New Zealand, just ahead of liftoff at 3:46 p.m. NZST Friday, May 26, with NASA’s Time-Resolved Observations of Precipitation s
천문·천체물리

XRISM, 블랙홀 후보 4U 1957+115에서 '뭉친' 원반 바람 최초 포착

XRISM/Resolve의 고분해능 관측으로 지속형 블랙홀 후보 4U 1957+115에서 처음으로 고유한 강착원반 바람이 검출됐다. 고이온화된 Fe XXV·Fe XXVI 흡수선이 지배적이었고, 광원 플럭스는 약 5~10%만 감소했음에도 관측 마지막 약 40ks 구간에서 흡수가 두드러져 연구진은 시선 방향 성질이 변하는 불균질한 유출류를 유력하게 봤다. 시간 분해 분광에서는 추정 난류 속도가 긴 적분 구간의 약 350km/s에서 가장 짧은 구간에서는 약 70km/s 이하로 낮아져, 긴 적분에서 나타나는 넓은 흡수 프로파일이 변화하는 바람을 평균낸 결과일 수 있음을 시사한다. 연구진은 이러한 시간 평균이 바람의 물리량 추정과 발생 메커니즘 규명을 어렵게 할 수 있다며, 강착원반 바람의 구조와 변동성을 파악하는 데 시간 분해 고분해능 X선 분광이 중요하다고 강조했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

This plot of data from two space telescopes, NASA NuSTAR and ESA XMM-Newton determines for the first time the shape of ultra-fast winds from supermassive black holes, or quasars.
천문·천체물리

고분해능 X선 분광으로 GRB 주변 별형성 환경 탐사: XMM-Newton/RGS·XRISM/Resolve에서 NewAthena/X-IFU로

감마선폭발(GRB)을 둘러싼 100pc 이하 규모의 별형성 영역은 GRB 복사로 강하게 이온화되기 때문에, X선 분광이 그 물리·화학적 상태를 조사할 수 있는 유일한 수단이다. 연구진은 시간의존 광이온화 코드 TEPID로 흡수체의 이온화 구조와 흡수선 에너지·강도를 자체정합적으로 계산하고, 플럭스 기준으로 선별한 GRB 표본의 RGS 스펙트럼에서 예측된 좁은 흡수선을 탐색했다. RGS 신호대잡음비가 충분한 유일한 아카이브 사례인 GRB 090618(z=0.54)에서 고도로 이온화된 철(Fe) L 흡수선의 증거를 약 3σ 수준으로 확인했다. 밝고 가까운 GRB에 대해서는 XRISM/Resolve가 현재의 게이트밸브 닫힘 상태에서도 Fe K 흡수선을 검출할 수 있으며, 연간 약 3건의 사례가 예상된다. NewAthena/X-IFU는 먼지 소광과 라이먼-알파 숲의 영향을 받지 않는 적색이동 측정과 밀도·크기·금속량 진단을 통해, 높은 적색이동 GRB가 원시 환경인지 Pop III 또는 Pop II로 오염된 환경에서 발생했는지를 규명할 전망이다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

한일 공동연구팀, 초고속 제트 뿜는 블랙홀 구조 규명… XRISM·VLBI 동시관측

경북대 조일제 교수와 일본 도호쿠대·나고야시립대 연구진이 참여한 한일 국제공동연구팀이 강력한 제트를 방출하면서 물질을 빠르게 흡수하는 활동성은하핵 '3C120'을 X선·전파 대역에서 정밀 공동관측해 블랙홀 주변의 연결 구조를 규명했다고 경북대가 10월 20일 밝혔다. 관측에는 X선 관측위성 'XRISM'과 전 세계 전파망원경을 연결한 국제 초장기선 전파간섭계(VLBI) 네트워크가 활용됐다. 분석 결과 차갑고 얇은 강착원반은 블랙홀 반지름의 약 20배 거리에서 끝나고 그 안쪽은 온도가 수억 도에 이르는 '고온 강착 흐름'으로 전이되며, 제트의 기원이 블랙홀 바로 위 고온 강착 흐름 영역 내부와 직접 연결돼 있음이 확인됐다. 이는 물질 유입률이 높은 초대질량 블랙홀에서도 블랙홀의 회전 에너지를 이용해 강력한 상대론적 제트를 생성할 수 있는 환경이 마련될 수 있음을 뜻한다.

전자신문 (IT)국내

천문·천체물리

초에딩턴 강착 블랙홀의 뭉친 유출류 II: 덩어리 형성 조건

활동성 은하핵(AGN)에서 흔히 관측되는 초고속 유출류(UFO)는 0.03~0.3c의 속도를 가지며, XRISM/Resolve의 고분해능 X선 관측은 이 유출류가 덩어리진(clumpy) 구조일 가능성을 시사한다. 연구진은 수치 실험을 통해 덩어리 구조 형성에 디스크 표면의 물리량 공간 요동이 필수적이며, 내부 경계에서의 공간·시간 요동은 영향이 미미하다는 결과를 얻었다. 밀도 구조함수 분석에서는 고밀도 영역이 수십 R_g 규모의 횡방향 폭을 가진 길게 늘어난 형태로 나타났으며, 이는 복사 레일리-테일러 불안정성에 의해 생성된 것으로 추정된다. 연구진은 강착 원반 구조가 자기일관적으로 형성되는 일반상대론적 복사 자기유체역학 시뮬레이션을 통한 후속 연구가 필요하다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Caption This is an illustration of one of the most massive star clusters within our Milky Way Galaxy. The cluster is ablaze with the glow of 14 rare red supergiant stars. Credits NASA, ESA and A. Scha
천문·천체물리

ERGO-ML, 시뮬레이션 기반 추론으로 은하단 내부 가스의 다중온도 구조를 직접 추정

은하단 내부물질(ICM)의 고온 가스는 다상(multiphase) 상태로 불균일하게 분포하지만 현재 관측 방법으로는 그 온도 분포를 측정하기 어렵다. 연구진은 ERGO-ML 시리즈의 일환으로, TNG-Cluster 우주론적 MHD 은하 시뮬레이션에서 질량 M_200c = 10^14.2~10^15.2 태양질량인 거대 은하단의 시선 약 10^5개에 대해 생성한 0.1~10 keV X선 스펙트럼으로 신경망을 학습시켜 다상 온도 분포를 직접 추론하는 방법을 제시했다. 이 방법은 XRISM급과 찬드라(Chandra)급의 서로 다른 분광 분해능과 현실적인 광자 잡음 조건에서 작동하며, 개별 시선과 은하단 전체의 질량가중 온도를 평균 예측오차 0.01 dex 미만, 총 가스 질량을 0.04 dex 이내로 복원했다고 밝혔다. 또한 저온 가스상의 플럭스 기여도가 비리얼 가스상보다 3자릿수 낮은 경우에도 이를 추출할 수 있었고, 안정된 은하단과 병합 중인 은하단 모두에서 다상 가스의 공간 분포를 복원했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

The surface of Hydra, Pluto outermost small moon, is dominated by nearly pristine water ice confirming hints that scientists picked up in NASA New Horizons images showing Hydra highly reflective surfa
천문·천체물리

XRISM, 제트가 만든 공동 주변 하이드라-A 은하단 가스 운동 관측

XRISM이 하이드라-A(Hydra-A) 중심부와 북쪽 영역을 심층 관측해, 중심 은하 활동성 은하핵(AGN) 제트가 부풀린 거품 주변 은하단 내 물질(ICM)의 운동을 조사했다. 찬드라의 높은 공간분해능과 XRISM의 높은 분광분해능을 결합한 결과, 속도분산은 북쪽 영역에서 140(+30/-20)km/s, 중심 영역에서 162±10km/s로 비슷했고, 중심 관측 영역의 북동쪽 1/4 구역에서는 260±50km/s로 지금까지 측정된 값 중 가장 높은 수준이었다. 중심부의 운동에너지는 공동의 엔탈피와 비슷한 규모였으나 북쪽에서는 약 한 자릿수 작아, 제트가 작은 규모(r<95kpc)에서는 가스 운동을 효율적으로 일으키지만 큰 규모(북쪽 제트 방향 95~317kpc)에서는 비효율적임을 시사한다. 또한 중심 관측 영역의 남서쪽 1/4 구역에서는 중심 은하 기준으로 시선 방향 -100±30km/s의 벌크 운동이 관측됐으며, 연구진은 슬로싱(sloshing) 가능성을 제시했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A Rocket Lab Electron rocket lifts off from Pad B, Launch Complex 1, in Māhia, New Zealand, at 11:46 p.m. EDT on Thursday, May 25 (3:46 p.m. NZST Friday, May 26) carrying the final pair of NASA’s Time
천문·천체물리

XRISM, 성간 철 함유 먼지 입자 첫 관측… 고밀도 시선에서 금속철·황화철 비중 높아

XRISM 탑재 Resolve 분광기의 향상된 분해능을 이용해 철 K-edge(7.1 keV) 영역에서 성간 먼지 화학조성을 조사한 파일럿 연구가 arXiv에 공개됐다. 관측 대상은 XRISM 성능검증 타깃인 저질량 X선 쌍성 GX 340+0로, 시선 방향 수소 기둥밀도가 6.6x10^22 cm^-2에 달해 철 K-edge에서 충분한 광학적 깊이를 제공한다. 먼지와 기체 모델을 결합해 맞춘 결과 시선 방향 철의 95%가 먼지로 고갈돼 있었고, 고체상 철 가운데 38%는 금속철, 47%는 황화철, 나머지는 규산염인 것으로 나타났다. 연구진은 금속철과 황화철의 큰 기여도가 확산 성간물질에 대한 기존 X선 연구 결과와 다르며, 기둥밀도가 높은 은하계 시선에서는 이들 화합물이 더 중요한 철 저장고가 될 수 있음을 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

Insight-HXMT·XRISM 관측으로 블랙홀 GS 1354-64의 코로나 수축 포착 — X선 시간지연 변화와 반사 성분 소멸

연구진은 역학적으로 확인된 은하계 블랙홀 천체 GS 1354-64의 2025-26년 폭발 현상을 Insight-HXMT와 XRISM의 준동시 관측 자료로 광대역 분광·시간 분석했다. 초기 경-중간 상태에서는 뜨거운 콤프턴 산란 코로나와 상대론적으로 넓어진 반사 특징이 스펙트럼을 지배했으나, 폭발이 진행되며 코로나가 냉각되고 광자 지수가 2.5 이상으로 가팔라졌으며 넓은 철 K-알파 방출선을 포함한 반사 신호가 사라져 원반이 지배하는 연속 스펙트럼만 남았다. 같은 기간 Type-C 준주기 진동(QPO)은 0.25Hz에서 6.52Hz로 변화했고, 광대역 X선 시간지연은 저주파에서 약 160ms의 양(경) 지연을 보이다가 천체가 연화되며 거의 0에 가까워졌다. 다만 측정 불확실성을 고려한 통계 분석에서는 광대역 지연이 QPO 주파수·광자 지수·분율 rms와 유의한 단조 상관을 보이지 않아, 양의 콤프턴화 지연과 음의 열적 반향이 경쟁하는 것으로 해석된다. 연구진은 스펙트럼 연화와 QPO 가속이 코로나의 기하학적 수축을 강하게 시사하지만, 광대역 타이밍 특성은 케플러 원반이 안쪽으로 전진하며 천체를 연한 상태로 밀어넣는 과정에서 내부 흐름이 난류적이고 비균질함을 보여준다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

은하단 난류 특성 분석: 난류 에너지 정의와 다중 스케일 대비 고정 스케일 필터 비교

은하단 내부 매질(ICM)에서 난류와 대규모 운동을 구분하는 문제를 다룬 연구로, 연구진은 실공간 필터링 연산자를 이용해 스케일별로 대규모 운동과 난류를 분리하고 각 성분의 운동·자기 에너지를 일관되게 정의하는 방법을 제시했다. GPU 기반 필터링 파이프라인을 Arepo 무빙메시 코드와 IllustrisTNG 은하 형성 모델을 사용한 PICO-Clusters 줌인 우주론 시뮬레이션의 주요 은하단 병합 사례에 적용한 결과, 병합 중 약 50kpc 이하 물리적 스케일에서 난류 압력 비율이 최대 5%에 도달했다가 중심부 통과 후 약 1.3Gyr 뒤에는 2%로 감소했다. 이는 XRISM의 최근 은하단 관측 결과와 일치하며, 최근 대규모 병합으로 교란되지 않은 은하단의 난류 수준은 낮다는 점을 시사한다. 연구진은 널리 쓰이는 다중 스케일 반복 필터 기법이 인공적 결과(artifact)를 만들 수 있고 크게 다른 길이 스케일의 요동을 안정적으로 분리하지 못한다고 보고, 시뮬레이션과 관측을 비교할 때는 고정 스케일 필터와 난류 에너지를 쓰는 편이 낫다고 주장했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

NASA New Horizons mission science team has produced this updated panchromatic black-and-white global map of Pluto. The map includes all resolved images of Pluto surface acquired between July 7-14, 201
천문·천체물리

XRISM으로 '칫솔 은하단' 병합 난류 관측 — 적어도 세 개 부은하단의 초음속 속도 차 확인

연구팀은 북쪽 전파 잔재(radio relic)와 전파 헤일로, 심하게 교란된 X선 형태로 알려진 칫솔 은하단(1RXS J0603.3+4214)의 남쪽 X선 최고 밝기 영역을 XRISM/Resolve로 167ks 관측해 은하단 내부 매질(ICM) 운동을 조사했다. 3~8keV 대역 전체 배열 스펙트럼은 두 개의 ICM 성분을 선호했으며 시선 방향 벌크 속도 차는 1635(+165/-110)km/s인 반면, 속도 분산은 245~310km/s에 머물렀다. 4분면별 분석에서도 최소 세 영역에서 다중 성분이 나타나 시선 벌크 속도가 -2520(+295/-230)km/s에서 +930(+70/-110)km/s까지 분포했고, 속도 분산은 약 215km/s로 난류 압력 지지도는 3~6% 수준이었다. 북동쪽과 남서쪽에서는 각각 kT=3.13(+0.33/-0.30)keV, 2.32(+0.43/-0.37)keV의 비교적 차가운 가스가 검출됐는데, 이는 약중력렌즈·광학 연구에서 확인된 세 번째 북쪽 부은하단과 관련된 것으로 보인다. 연구팀은 병합 기하 구조에 시선 방향 성분이 크고, 난류 캐스케이드가 아직 완전히 형성되지 않은 비교적 젊은 충돌일 가능성을 제시했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Beautiful view of Andromeda Galaxy captured in the vast deep space.
천문·천체물리

제임스웹 NIRSpec, NGC 4696 중심부 가스 유입·항성 운동을 수백 파섹 규모로 관측

켄타우루스 은하단의 최대 은하(BCG) NGC 4696 중심 618×618pc² 영역을 제임스웹 우주망원경(JWST) NIRSpec IFU로 관측해, Paα와 H₂ 1-0 S(1) 방출선이 추적하는 반경 약 120pc의 회전 원반을 분해했다. 중심부 Paα 속도분산이 σ~449km/s에 달해 약 10⁹ 태양질량의 초대질량블랙홀과 약 60pc의 영향권 반경이 제시되며, 위치-속도 도표에서는 약 150pc 규모에 걸쳐 -200에서 600km/s로 증가하는 속도 기울기(4.7km/s/pc)와 연간 약 18 태양질량의 유입률이 나타났다. 반면 MUSE Hα 관측은 더 큰 PSF와 픽셀 크기 때문에 원반을 분해하지 못했고, ALMA CO(2-1) 데이터는 약 410×410pc² 영역 내 밀집한 분자 덩어리만 보여 Paα·H₂가 추적한 구조의 확장된 대응체는 확인되지 않았다. 항성 운동학은 매끄러운 속도장과 넓은 분산 프로파일을 보이며 다상(multiphase) 가스와 XRISM이 관측한 고온 은하단 내 물질(ICM) 모두와 명확히 분리돼 있었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

One of the great strengths of the HiRISE camera onboard NASA Mars Reconnaissance Orbiter is that its high resolution can help resolve interesting questions. Here, is the platy flow material younger th
천문·천체물리

XRISM, 중성자별 X선 쌍성 GX 5-1 고분해능 분광 관측… 철 K 방출선 미검출

XRISM의 Resolve 마이크로칼로리미터가 50ks AO1 관측으로 은하계에서 가장 밝은 지속형 중성자별 저질량 X선 쌍성 중 하나인 GX 5-1을 처음으로 고분해능 X선 분광 관측했다. 관측 당시 GX 5-1은 Z 트랙의 수평 분기에 있었고, 수십 ks 시간대의 급격한 스펙트럼 변동이 검출됐지만 변동은 주로 연속 스펙트럼 형태의 변화에 의한 것이었으며 시간 평균 스펙트럼에서는 통계적으로 유의한 방출·흡수 특징이 나타나지 않았다. 연구팀은 정합 필터 탐색과 시간분해 분광을 이용해 저이온화 Fe K-alpha 방출선과 고이온화 Fe XXV·Fe XXVI K-alpha 전이의 등가폭에 EW ≲ 수 eV라는 엄격한 상한값을 제시했다. 이는 GX 5-1에서 반사나 항성풍 관련 철 K 진단선이 본래 약하거나 강하게 이온화됐거나 기하학적으로 희석됐거나 빠른 연속 성분 변동에 묻혀 있다는 기존 해석이 칼로리미터 분해능에서도 유지된다는 의미로, XRISM이 유의한 선이 검출되지 않는 경우에도 선 형성에 의미 있는 제약을 걸 수 있음을 보여준다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

천문·천체물리

X선 망원경의 지구 궤도 운동에 따른 X선 광자 도플러 이동, 첫 검출

연구팀은 X선 망원경이 지구 주위를 돌면서 생기는 궤도 운동 때문에 X선 광자가 적색·청색이동하는 현상을 처음으로 검출했다. XRISM/Resolve와 NewAthena 같은 현재·계획 중인 X선 망원경은 에너지 분해능 R = E/ΔE ≈ 1000을 달성할 수 있어, 국부정지좌표계나 지구의 태양 공전 같은 물리 효과에 대한 분광 보정이 필요하다. 연구팀은 이 궤도에 의한 적색이동 변조를 검출하기 위한 사전(a priori) 방법을 구성하고, 은하 중심 분자운에서 나오는 좁은 철 Kα 방출선을 관측한 여러 XRISM/Resolve 데이터에 적용해 95% 신뢰수준에서 궤도 적색이동 변조의 증거를 확인했다. 연구팀은 이 효과가 이미 X선 데이터에 존재하며 검출 가능하다는 점에서, 고분해능 X선 분광 시대에 X선 광자 데이터를 어떻게 정리·배포할지 재검토할 필요가 있다고 지적했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A breathtaking high-resolution image of a nebula in deep space, showcasing vibrant colors.
천문·천체물리

AGN 바람과 유출류: 강착원반 규모에서 모은하까지 — XRISM 관측 성과 리뷰

활동성 은하핵(AGN) 내부 강착원반에서 방출되는 초고속 유출류(UFO)는 AGN 피드백을 구동하는 유력 후보로, 이 리뷰는 고분해능 X선 분광 관측의 최신 진전을 정리한다. XRISM/Resolve의 첫 AGN 바람 관측 결과, 최내부 UFO는 운동학적으로 구조화되어 있고 불균질한 것으로 나타났으며, 대표적 퀘이사 PDS 456에서는 질량 유출률·운동량 플럭스·운동 에너지가 기존보다 크게 상향 수정됐다. 다만 강착원반 바람과 은하 규모 유출류 사이의 물리적 결합은 AGN 피드백 분야의 주요 미해결 과제로 남아 있다. 연구진은 NewAthena의 X-IFU가 국부 우주부터 '코스믹 눈(cosmic noon)'까지 강착원반 바람의 물리량을 전례 없는 정밀도로 규명하고, ELT·제임스웹 우주망원경(JWST)·ALMA·SKA 등의 다파장 관측이 에너지와 운동량의 모은하 전달 여부를 판별할 것으로 전망했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

An up close image of a glove on Axiom Space's AxEMU (Axiom Extravehicular Mobility Unit) lunar spacesuit. Image Credit: Axiom Space
천문·천체물리

XRISM/Resolve로 본 Cen X-3 식(蝕) 진입·이탈 구간 고분해능 X선 분광 분석

고질량 X선 쌍성 Cen X-3의 식(eclipse) 진입·이탈 구간을 XRISM/Resolve 고분해능 분광으로 위상별 분석한 연구 결과가 arXiv에 공개됐다. 국소 흡수 수소 기둥밀도는 식 진입 직전 4.25 x 10^22 cm^-2에서 진입 시 5.9 x 10^23 cm^-2로 약 두 자릿수 규모 변화를 보였는데, 매끄러운 CAK 항성풍 모델만으로는 이 초과 흡수를 설명할 수 없어 시선 방향에 국소적인 고밀도 구조가 있음을 시사한다. Fe K alpha 선폭은 진입 직전 약 510 km/s에서 이탈 구간 약 1,400 km/s까지 변했고, 진입과 이탈 이후에는 약 900 km/s의 중간값을 보였다. 고전리 상태의 Fe XXV와 Fe XXVI 방출선은 궤도 전 구간에서 검출됐으며, 연구진은 이러한 진단이 국소 고밀도 물질과 다중 재처리 영역을 포함한 복잡한 항성 주변 환경을 보여준다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Stunning capture of the Milky Way galaxy showcasing the night sky and stars.
천문·천체물리

XRISM, 약한 냉각중심 은하단 A3571 관측… 낮은 냉각률과 낮은 가열률의 균형?

XRISM은 Cycle 1에서 네 차례 관측을 통해 AGN 피드백이 없는 이완된 은하단 A3571의 중심부 가스 운동을 120kpc까지 측정했다. 속도 분산은 대부분 영역에서 약 100~120km/s로 비교적 균일했으나, 북쪽 가스 슬로싱 신장부에서는 68% 상한값 68km/s가 얻어졌으며, A3571의 중심부 마하수와 비열적 압력 비율은 극도로 이완된 은하단 A2029보다, 또 우주론 시뮬레이션 예측보다 낮았다. 등방성 콜모고로프 난류를 가정해 유도한 난류 가열률은 상당한 불확실성 범위 안에서 모든 연구 영역의 냉각 손실을 상쇄하기에 충분해, 슬로싱 운동이 가열 수지에 크게 기여할 가능성을 시사한다. 병합 중인 은하단과 이완된 은하단을 비교한 결과 병합 은하단의 평균 마하수는 0.29±0.07로 이완된 표본의 약 두 배였으며, 이는 비복사 우주론 시뮬레이션 예측과 일치한다. A3571은 공명 산란 연구의 유망한 표적이지만, z/w 선 비율로 신뢰할 만한 난류 속도를 얻으려면 더 깊은 관측이 필요하다고 연구진은 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A large white satellite dish standing outdoors in a rural area, used for communication.
천문·천체물리

NASA-JAXA XRISM, 펄서가 동반성 '항성풍' 빨아들이는 순간 포착

일본 주도의 X선 분광관측위성 XRISM(X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) 관측으로 거대 항성에서 흘러나온 항성풍 플라스마가 짝별인 조밀 천체로 직접 떨어지는 현상이 처음으로 확인됐다. 대상은 약 1만 3,000광년 떨어진 남쪽 하늘 남십자자리의 고질량 X선 쌍성 BP 크루키스(BP Crucis)로, 태양 질량의 약 40배인 청색 초거성 Wray 977과 11분 주기로 자전하는 중성자별 펄서 GX 301-2로 이루어져 있다. 연구팀은 2025년 2월 1일 XRISM의 리졸브(Resolve) 관측장비로 약 16시간 관측해, 고전리 철 흡수선이 적색편이된 것을 근거로 가스가 시속 약 33만 5,000마일(54만 km/h)로 펄서를 향해 떨어지고 있음을 밝혀냈다. 연구진은 41.5일 주기 궤도에서 펄서가 약 4일에 걸쳐 고밀도 플라스마 흐름을 통과하는 동안 난류성 강착원반이 생겼다가 붕괴하고, 이후 반대 방향으로 회전하는 원반이 다시 형성되는 과정을 제시했다. 논문은 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재됐다.

NASA

Astronomical telescope at night
천문·천체물리

에타 카리나(Eta Carinae) 2025.6 X선 극소기 관측… "식(蝕)이 아닌 강착이 원인"

NICER/XTI, 스위프트(Swift)/XRT, XRISM/Xtend, 찬드라(Chandra)/HRC-I로 에타 카리나의 2025.6 X선 극소기와 회복 과정을 관측해 연(0.5~2 keV)·경(2~10 keV) X선 광도곡선과 경도비를 구했다. X선 방출은 이전 다섯 주기보다 약 10일 일찍 최소값에 도달했고, 감소 구간에서 스펙트럼이 부드러워지는 한편 X선 광도는 짧은 시간 규모로 변동했다. 연구진은 이러한 결과가 시선 방향 흡수 증가(식) 대신 두 항성풍의 확률적 변동과 불안정성, 충돌 항성풍 영역의 파괴, 주성 항성풍이 동반성으로 강착되는 과정 때문임을 뒷받침한다고 밝혔다. 특히 근성점 부근 깊은 X선 극소기의 주된 원인은 주성이 잃은 물질의 동반성 강착이며, 19세기 대분출·소분출 당시에는 훨씬 높은 비율로 강착이 일어나 제트를 분출했을 가능성이 있다고 제시했다. 나아가 제트를 동반한 쌍성계 강착 현상이 다른 청색변광성(LBV)의 거대 분출과 중간광도 광학 천체현상의 동력원일 수 있다고 설명했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Explore the mesmerizing pink nebula surrounded by stars in a deep space shot from Medianeira.
천문·천체물리

찬드라 HETG와 베이지안 분석으로 MCG-6-30-15에서 새로운 이온화 바람과 초고속 유출 발견

연구진은 2000년과 2004년에 찬드라(Chandra) 고에너지 투과 격자분광기(HETG)로 관측한 활동은하핵 MCG-6-30-15의 0.65 Ms 데이터를 베이지안 기법으로 재분석해 새로운 바람 성분들을 찾아냈다. 여기에는 XRISM이 최근 확인했지만 HETG 자료에서는 처음 포착된 0.08c 속도의 고온 초고속 유출(UFO)과, 이 천체에서 처음으로 검출된 충돌 이온화 흡수체 후보가 포함된다. 또한 따뜻한 흡수체 복합체를 전례 없이 상세하게 분해해 유출 속도와 이온화도 사이의 상관관계 증거를 확인했고, 바람 속 먼지를 차가운 성간물질 성분과 구분해 냈다. 연구진은 이번 결과가 XRISM과 뉴아테나(NewAthena)의 향후 관측을 위한 수십 년 규모 유출 변동성의 기준선이 된다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Scientists measure the spin rates of supermassive black holes by spreading the X-ray light into different colors. The light comes from accretion disks that swirl around black holes, as shown in both o
천문·천체물리

XRISM·XMM-뉴턴으로 본 세이퍼트 1형 은하 Mrk 766의 강착원반-코로나 연결과 광폭 철 Kα선 변동

연구진은 약 20년에 걸친 XMM-뉴턴(XMM-Newton) 관측 자료와 성능검증 단계에서 얻은 XRISM 관측을 결합해 협輝선 세이퍼트 1형(NLSy1) 은하 Mrk 766을 분석했다. 연질 X선 스펙트럼에서는 약 1일 시간 규모로 기둥밀도가 변하는 층상 다중위상 흡수체가 드러났고, 가림 비율(covering fraction)은 연속복사 플럭스와 양의 상관을 보였으나 내재적 산포가 컸다. XRISM 자료에서는 철 Kα 방출선이 여러 성분으로 나타났으며, 토러스 성분과 광폭 디스크라인 성분을 구분한 모델은 광폭 방출 원반 구조의 안쪽 반지름을 R_in=40~60 r_g로 제한했다. 광폭 성분은 연속복사 플럭스를 밀접하게 따라간 반면 좁은 성분은 토러스 같은 먼 곳의 방출원과 부합했다. 스위프트(Swift)-XRT와 UVOT의 준동시 모니터링에서는 자외선 방출이 X선보다 5.9(+4.1/-5.7)시간 뒤처지는 것으로 나타나, 코로나 X선 변동이 원반에서 재처리된다는 해석과 일치하며 최대 10^3 r_g의 빛 이동 거리에 해당한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

The never-before-seen surface of the distant planet Pluto is resolved in these NASA Hubble Space Telescope pictures, taken with the European Space Agency Faint Object Camera FOC aboard Hubble.
천문·천체물리

XRISM, 코마 은하단 X선 방출선 분석으로 새로운 속도 성분 발견

XRISM 위성의 Resolve 검출기로 코마 은하단 중심부 두 영역을 관측한 연구진이 철-K 방출선 복합체 프로파일에서 비가우시안 성분을 탐색했다. 중심 영역 북서쪽 사분면에서 기존에 보고된 성분 외에 Δcz = -1250 km/s로 움직이는 청색편이 성분이, 남쪽 영역에서는 Δcz ~ +1230 km/s의 적색편이 성분이 추가로 확인됐다. 연구진은 은하단 내부 매질의 난류와 벌크 운동의 에너지 밀도가 서로 비슷하며, 은하단의 B~5 μG 자기장 에너지 밀도보다 수 배 크다고 추정했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

KENNEDY SPACE CENTER, FLA. - A student works on an experiment that will fly in SPACEHAB on Space Shuttle Columbia on mission STS-107. SPACEHAB's complement of commercial experiments includes six educa
천문·천체물리

XRISM, 페르세우스 은하단 중심부 가스 운동은 소규모 무작위 운동이 주도한다는 관측 결과

XRISM이 페르세우스 은하단을 두 방향의 반경 방향 관측으로 훑어 He-alpha w 선에서 공명산란 효과를 처음으로 온전히 검출했다. 은하단 중심부에서의 플럭스 감소, 외곽부에서의 증가, 방출선의 비가우스성이 모두 확인됐다. 복사전달 시뮬레이션으로 중심 60kpc 이내의 소규모 은하단 내부매질(ICM) 속도 진폭을 제한한 결과, 선폭 측정값과 오차 범위 내에서 일치했으며 이는 관측된 속도 분산이 결맞은 대규모 흐름보다 소규모 무작위 운동에서 주로 기인함을 뜻한다. 운동의 비등방성은 접선 방향보다는 등방 또는 방사 방향과 부합했으나, 제약을 좁히려면 더 긴 XRISM 관측이 필요하다고 연구진은 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

KENNEDY SPACE CENTER, FLA. -- Students work on their experiments that will fly in SPACEHAB on Space Shuttle Columbia on mission STS-107. SPACEHAB's complement of commercial experiments includes six ed
천문·천체물리

XRISM 관측과 TNG-Cluster 시뮬레이션 비교: 은하단 내부 물질의 비열적 압력 논쟁

XRISM 관측에서 은하단 내부 물질(ICM)의 속도 분산과 비열적 압력 비율이 시뮬레이션 예측보다 체계적으로 낮게 나타났으며, 특히 아벨 2029(Abell 2029)는 거의 모든 시뮬레이션 은하단보다 낮은 값을 보였다. 연구진은 TNG-Cluster 시뮬레이션으로 비열적 압력 비율이 냉각중심부(cool-core) 상태와 형성 역사에 민감하게 의존함을 보이고, 내부의 억제와 외곽의 상승을 함께 기술하는 2단 스케일 맞춤 함수를 제시했다. 모의 XRISM 관측을 전방 모델링해 투영량과 3차원 고유량을 비교한 결과, 방위각 방향의 변동과 투영 효과가 관측된 속도 분산 및 비열적 압력 비율의 부족분에 기여하며 이 편향은 반지름이 커질수록 증가하는 것으로 나타났다. 다만 이러한 효과만으로는 아벨 2029의 극단적으로 낮은 값을 설명할 수 없었는데, 난류만 고려한 정의와 난류+벌크 운동을 모두 고려한 정의 모두에서 측정된 모든 반지름에서 시뮬레이션된 냉각중심부 은하단 분포의 약 0~6 백분위수 아래에 놓였다. 저자들은 남은 불일치가 드문 역학적 조건이나 현행 ICM 모델에 빠진 물리를 시사한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A stunning display of a red nebula surrounded by countless stars in the vast night sky.
천문·천체물리

XRISM·NuSTAR 동시 관측으로 중성자별 X선 쌍성 Serpens X-1의 철 방출선 구조 규명

중성자별 저질량 X선 쌍성 Serpens X-1을 XRISM과 NuSTAR로 처음 동시 관측한 연구 결과가 arXiv에 공개됐다. XRISM/Resolve, XRISM/Xtend, NuSTAR 데이터를 함께 분석한 결과 콤프턴화 모형은 비물리적인 값을 내놓은 반면 하이브리드 이중 열적 모형이 연속 스펙트럼을 잘 설명했고, 반사 모형링을 통해 경사각 5°±1°, 내부 원반 반경 6.6±0.6 Rg라는 정밀한 제약을 얻었다. 연구진은 XRISM/Resolve의 분광 분해능이 내부 원반 반경을 유일하게 결정할 수 있게 해 다른 천체에서 중성자별 자전을 제약할 가능성이 있다고 밝혔으며, 약 8keV 이상에서 XRISM/Resolve와 NuSTAR 간 스펙트럼 형태 차이가 나타난 점도 논의했다. 관측 기간 중 발생한 8건의 I형 X선 폭발에 대한 광도곡선 및 스펙트럼 분석도 함께 제시됐다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Captured nebula amidst a vast star field, revealing the beauty of space.
천문·천체물리

XRISM, 약한 냉각핵 은하단 Abell 1413 중심부에서 낮은 난류 확인

XRISM Resolve의 104.7ks 관측과 XMM-뉴턴(XMM-Newton)·찬드라(Chandra) 아카이브 분광 자료를 결합해 은하단 Abell 1413(z = 0.143) 중심부를 처음으로 정밀 분광 관측한 결과가 발표됐다. A1413은 뜨겁고 무거우며 안정된 은하단이지만 강한 냉각핵이 없으며(t_cool = 6.4 Gyr), Resolve 스펙트럼은 kT = 7.06 (+0.33, -0.43) keV, 시선방향 속도분산 sigma_v = 170 (+25, -24) km/s의 단일 성분으로 설명됐다. 비열적 압력 비율은 2.5 ± 0.7%로 정수압 질량 편향 b < 2.5%를 의미하며, 이는 강한 냉각핵 은하단 A2029(2.6 ± 0.3%)와 비슷한 수준이어서 A3571(1.3 ± 0.3%)에 이어 이러한 정적인 상태가 중심부 냉각을 필요로 하지 않음을 보여준다. 분해된 Fe-K He-alpha 복합선에서 철 함량은 0.38 ± 0.03(통계) ± 0.04(계통) 태양 함량으로 측정됐고, Fe K-beta에서 처음으로 분리된 Ni/Fe는 태양 수준이었다. 다만 Ne/Fe, Mg/Fe, Si/Fe를 결정하는 선들은 2 keV 이하에 있어 기기 간 10~20% 불일치가 있으며, 연구진은 Ia형 초신성 기여 비율은 제약되지 않은 것으로 본다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A Rocket Lab Electron rocket lifts off Launch Complex 1, Pad B, in Māhia, New Zealand on May 8 at 1 p.m. New Zealand time (May 7 at 9 p.m. EDT), carrying two NASA CubeSats designed to study tropical c
천문·천체물리

XRISM, A3667 은하단 '차가운 전선' 속도 측정으로 은하단 내 물질의 점성 제한

은하단 내 물질(ICM)의 유효 점성은 그동안 거의 전적으로 X선 표면밝기 요동의 파워 스펙트럼과 차가운 전선(cold front)의 켈빈-헬름홀츠 소용돌이 형태 등 영상 기반 방법으로만 제한돼 왔으나, 연구진은 XRISM/Resolve를 이용해 미끄러지는 접촉 불연속면에 형성되는 점성 전단층의 두께로부터 점성을 추정하는 순수 운동학적 방법을 A3667의 대표적 차가운 전선에 적용했다. XRISM 속도 지도에서 전선을 가로질러 시선 방향 속도가 535km/s 뛰는 것이 확인됐고, 이 변화는 전선 바로 안쪽의 폭 100kpc 영역 안에서 완결돼 전단층 두께 d는 100kpc 이하로 제한된다. 이로부터 전선의 차가운 쪽과 뜨거운 쪽에서 각각 5.2×10^3, 3.3×10^3 g/cm/s의 동점성(스피처 값의 6.4배와 0.72배)이 도출됐다. 다만 d가 XRISM의 각분해능에 의해 제한되고 점성은 d의 제곱에 비례하므로 이 값들은 상한값이며, 이 운동학적 제한은 기존 영상 기반 결과와 독립적이면서도 서로 일치한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

This artist concept shows NASA NuSTAR mission orbiting Earth. NuSTAR will hunt for hidden black holes and other exotic cosmic objects.
천문·천체물리

세이퍼트 2형 은하 ESP 39607에서 광속 16% 초고속 유입 다중 관측 — '강착 캐스케이드' 증거

XRISM·XMM-뉴턴·NuSTAR 동시 관측으로 적색편이 z = 0.201의 세이퍼트 2형 은하 ESP 39607에서 관측자 기준 4.7keV와 4.9keV 부근의 흡수 특징이 검출됐으며, 이는 약 0.16c 속도로 유입되는 가스에 의한 적색편이된 Fe XXV·Fe XXVI 흡수와 일치한다. 이 초고속 유입(UFI)은 방법과 연속체 모델에 따라 약 3~3.7시그마로 검출됐고, 앞선 두 차례 NuSTAR 관측에서도 유사한 유입 물질이 나타나 광원 정지좌표계 기준 최소 2.2년에 걸쳐 존재한 것으로 보이며, 세 관측을 합친 검출 유의도는 5.3시그마다. 추정 반경 R ≃ 49~77 R_g에서 역학적 시간척도가 수일에 불과하다는 점에서 연구진은 단일한 장수명 구름보다 유입이 계속 보충되는 '강착 캐스케이드' 시나리오를 선호한다. 질량 유입률은 금속함량 가정에 따라 약 0.3~1.4 태양질량/년, 강착률 대비 비율은 0.2~1.0으로, 중심 활동은하핵을 밝히는 데 필요한 강착의 상당 부분을 공급할 수 있다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Captivating image of the Milky Way galaxy showcasing a dense field of twinkling stars against a dark cosmic background.
천문·천체물리

XRISM·NuSTAR 동시관측으로 밝힌 퀘이사 PDS 456의 초고속 유출 기하구조

연구진은 2024년 3월 XRISM/Xtend와 NuSTAR의 동시 관측 자료로 밝은 퀘이사 PDS 456의 연X선 변동성을 분석했다. 플레어 시기와 정온 시기를 비교한 결과 정지좌표계 1keV 부근에서 스펙트럼 변동이 나타났으며, 이는 이온화도 log ξ ≈ 3.1, 유출속도 약 0.30c의 부분 가림(partial-covering) 저이온화 초고속 유출(UFO)로 잘 설명됐다. 가림 비율의 변동을 X선 광원을 가로지르는 횡방향 운동으로 해석해 횡단 속도를 5×10⁻³c 이하로, 흡수체 거리를 4×10³ R_g 이상으로 제한했다. 이는 기존에 추정된 고이온화 UFO의 위치(약 200~600 R_g)보다 훨씬 바깥쪽이면서 유출 속도는 비슷한 값으로, 자기원심풍(self-similar magnetocentrifugal wind) 모델보다는 복사압 가속이나 자기재결합을 통한 조밀 자기 가속 쪽에 무게를 싣는 결과다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)