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14건의 기사

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uGMRT 밴드3 ELAIS-N1 관측: 재이온화 시대 21cm 신호 검출을 위한 보정 요구조건 연구

연구진은 시간·주파수에 의존하는 잔여 이득(gain) 및 밴드패스 오차가 다중주파수 각 파워스펙트럼(MAPS) 추정에 미치는 영향을 분석해 uGMRT 밴드3 ELAIS-N1 관측 데이터에 적용했다. 분석 결과 잔여 보정 오차가 유발하는 초과 분산이 바이어스보다 우세했으며, 그 크기는 적색편이 z~2.2에서 예상되는 파워스펙트럼 상한값과 비슷한 수준으로 나타나 21cm 신호 검출 가능성에 상당한 영향을 줄 수 있음을 시사했다. 추정된 MAPS를 (k⊥, k∥) 공간으로 변환했을 때 예상된 전경(foreground) 웨지 구조가 확인되었고, 동시에 재이온화 시대(EoR) 관측 윈도우로 유의미한 전력 누출이 관측되어 이를 잔여 보정 계통오차에 기인한 것으로 해석했다. 연구진은 표준 전경 제거 이후에도 시간·주파수 상관 이득 오차가 모드 혼합을 일으켜 EoR 윈도우를 오염시킬 수 있다며, uGMRT와 SKA 등 현재·차세대 전파간섭계 실험에서 보정 정확도 향상과 잔여 이득 통계의 정밀한 특성화가 필요하다고 강조했다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

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인도 uGMRT, 월시 위상전환 기법으로 편광 관측 성능 개선 확인

업그레이드된 인도 거대미터파전파망원경(uGMRT)의 밴드 4(550~750MHz) 편광 관측에서 월시(Walsh) 위상전환 기법의 성능을 시험한 보고가 arXiv에 공개됐다. 편광 보정원 3C138과 비편광 보정원 3C147을 이용해 월시 변조를 켠 경우와 끈 경우를 동일한 플래깅·보정·영상화 절차로 비교한 결과, 켠 쪽이 누설(leakage) 해를 더 매끄럽게 만들고 스토크스 I·Q·U의 잔차 산포를 낮췄으며 상관 단계에서 이상 데이터 일부를 억제해 이후 플래깅 작업량을 줄였다. 최종 자체보정 영상에서도 영상 충실도가 높아지고 r.m.s. 잡음과 3C138의 편광률 오차가 감소했다. 다만 연구진은 월시 기법 자체가 스토크스 Q·U에 주파수 의존적인 허위 구조를 만들 가능성이 남아 있어 추가 검증이 필요하다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

A stunning visual of eclipsed Neptune against a black backdrop, showcasing its presence in the solar system.
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펄서 J1744-1134의 펄스 지터 특성 연구: InPTA의 고정밀 펄서 타이밍을 향하여

인도 펄서 타이밍 어레이(InPTA) 연구진이 업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT) 관측 자료를 이용해 펄서 PSR J1744-1134의 지터 잡음을 300~500MHz 대역에서 처음으로 상세히 분석했다. 지터 잡음은 개별 펄스의 모양 변화에서 비롯되는 광대역 잡음으로, 펄서 타이밍 어레이를 통한 나노헤르츠 중력파 탐지 감도를 제한하는 요인이다. 연구진은 펄스 단위 분석과 베이즈 추론으로 이 펄서에서 뚜렷한 지터 신호를 검출했으며, 기존 고주파 측정값과 비교한 결과 지터 진폭에 차이가 나타나 주파수에 따른 변화 가능성을 시사했다. 다만 해당 관측 시간 규모에서 달성한 분산 척도(DM) 정밀도에 대해서는 지터가 제한 요인이 아닌 것으로 확인됐다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Vivid capture of the NGC 7023 Iris Nebula, surrounded by stars and cosmic dust.
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uGMRT로 전파 조용한 세이퍼트 은하 NGC 4235의 회전측도(RM) 첫 제약 도출

연구팀은 업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT)으로 전파 조용한(radio-quiet) 세이퍼트 은하 NGC 4235의 kpc 규모 전파 방출에 대한 다중 주파수 편광 관측을 수행했다. 이는 uGMRT의 두 개 주파수 대역에 걸친 첫 편광 분석이자, 약한 전파원(1.3GHz에서 17.1±1.7mJy, 663MHz에서 27.7±2.8mJy)에 대해 저주파에서 회전측도(RM)를 제약한 최초의 사례다. '코어'와 확장된 전파 로브에서 선형 편광이 검출됐고, 광대역 편광 분석 결과 코어의 RM 값은 약 200 rad m⁻²로 나타나 싱크로트론 방출 영역 외부의 자화 플라즈마에 의한 패러데이 회전을 시사한다. 연구팀은 약 1.3kpc 크기의 자화 영역과 약 0.3파섹의 특성 요동 규모를 가정해 패러데이 회전 매질의 평균 전자 밀도를 약 3×10⁻² cm⁻³로 추정했으며, 이는 확산된 자화 외피 또는 활동성 은하핵(AGN)이 구동하는 항성풍과 부합한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A close-up image of hands holding a glucometer with a blue awareness ribbon on a pink surface, symbolizing diabetes awareness.
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극단적 역스펙트럼 소형 전파은하 10개의 광대역 전파 스펙트럼과 모은하 특성 분석

연구진은 1.4GHz 이하 저주파 탐사에서 선별한 극단적 역스펙트럼 외계 전파원(EISERS) 10개를 대상으로 uGMRT(0.150~1.4GHz)와 VLA(1.0~8.0GHz)로 준동시 관측을 수행해 0.15~8GHz 광대역 전파 연속 스펙트럼을 제시했다. 광학적으로 두꺼운 영역의 스펙트럼 기울기는 TGSS·WENSS 자료로 얻은 2개 주파수 기반 지수보다 완만한 +1.6에서 +3 범위로 나타났으며, 이는 서로 다른 탐사 자료를 섞어 쓸 때 플럭스 스케일 차이와 광원 자체의 변동성, 각분해능 차이가 편향을 일으킬 수 있음을 시사한다. 싱크로트론 자체흡수(SSA)와 외부 이온화 매질의 자유-자유 흡수를 함께 적용한 모델 적합 결과 자기장은 20mG~8G, 열전자 밀도는 29~128cm^-3로 일반적인 피크 스펙트럼 전파원과 비슷한 값을 보였다. 광학·적외선 분석에서는 EISERS가 먼지가 많은 폭발적 항성생성 은하, 폭발적 항성생성-AGN 복합계, 또는 밀집한 핵 주변 환경에 묻힌 가려진 AGN과 주로 연관되는 것으로 나타나, 이들 중 일부가 젊거나 주변 환경에 갇힌 전파 AGN이라는 시나리오를 뒷받침한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

This image shows galaxy Arp 148, captured by NASA's Spitzer and Hubble telescopes. Inside the white circle is specially-processed Spitzer data, which reveals infrared light from a supernova that is hi
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ULIRG와 전파은하의 진화적 연결고리 추적 — uGMRT로 38개 ULIRG 전파 관측

초광도 적외선은하(ULIRG)는 가스가 풍부한 은하의 주요 병합 잔재로, 스타버스트와 활동성 은하핵(AGN)이 함께 에너지를 공급하지만 두 활동이 병합 잔재의 전체 진화와 어떻게 연관되는지는 분명하지 않다. 연구진은 업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT) 관측과 기존 전파 자료를 이용해 ULIRG 38개를 체계적으로 조사했고, 이 가운데 전파 스펙트럼을 얻을 수 있는 30개 천체 중 17개에서 63~509MHz 사이의 전환 주파수(turnover frequency)와 0.009~44Myr 범위의 스펙트럼 연령 변화가 나타났다. 또한 8개 천체에서 투영 선형 크기 0.7~11kpc의 확장 구조가 확인됐으며, 이는 이들 시스템의 주된 에너지원이 별 형성보다 AGN임을 시사한다. 특히 병합 후기 단계의 ULIRG 다수가 기가헤르츠 피크 스펙트럼(GPS) 또는 조밀 급경사 스펙트럼(CSS) 유사 특성을 보여 젊은 전파은하로 진화하는 중임을 보여주며, 별 형성 활동이 활발한 6개 천체는 저주파 전환과 짧은 스펙트럼 연령을 나타내 묻혀 있는 AGN을 품고 있음이 확인됐다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

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펄서 12개의 광대역 관측: 10MHz~2.8GHz에서 펄스 프로파일 진화와 단일펄스 변조 분석

연구팀은 낭세 전파천문대 망원경군(NenuFAR, LOFAR FR606, NRT)과 uGMRT를 이용해 10MHz~2.8GHz 대역에서 전파 펄서 12개의 적분 펄스 프로파일과 위상분해 변조 지수를 최대 5개 주파수 밴드에 걸쳐 측정했다. 다중 성분 프로파일 피팅으로 펄스 폭과 산란 시간을 구해 산란 효과와 고유 효과를 분리한 결과, 2개 펄서는 콜모고로프 난류와 부합하는 산란 지수를 보였으나 대다수는 더 완만한 지수를 나타내 국소적 난류가 지배하는 복잡한 산란 환경을 시사했으며, 200MHz 이하에서는 대부분의 프로파일이 산란에 지배됐다. 측정된 고유 멱함수 지수의 절댓값은 0~0.3으로 작았고, 5개 펄서는 고유 펄스 폭이 감소, 2~3개는 변화가 없었으며, 4개는 주파수에 따라 폭이 증가했다. 변조 분석에서는 대부분의 펄서에서 변조 지수가 주파수에 따라 감소해, 저주파로 갈수록 단일펄스 방출이 더 불규칙해지는 진폭 변조 증가와 일치하는 양상이 확인됐다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

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적색편이 z≈1 중성수소(HI) 분포 제약: uGMRT·CHIME 관측 결합 분석

연구진은 uGMRT로 청색 별형성 은하의 21cm 방출을 스태킹해 측정한 HI 밀도 변수(Ω_HI)와 CHIME으로 측정한 21cm 자기상관 파워스펙트럼이라는 두 독립 관측을 함께 모델링해 z≈1에서의 중성수소 분포를 제약했다. 우주론적 시뮬레이션의 암흑물질 헤일로에 자유변수 3개를 가진 HI 질량-헤일로 질량(HIHM) 관계를 적용하고 베이지안 결합 추론으로 변수값을 추정한 뒤, 이를 이용해 z≈1의 HI 질량함수(HIMF)를 예측했다. 그 결과 HIMF는 낮은 HI 질량 영역(약 3.6×10⁹ 태양질량 이하)에서 거의 일정하게 유지되다가 그보다 큰 질량에서 급격히 감소하며, 전체 HI 가스의 약 90%가 2×10⁹~4×10¹¹ 태양질량 구간에 포함되는 것으로 나타났다. 또한 이 추정치는 기존 관측과 유체역학 시뮬레이션의 예측보다 고질량 HI 은하가 더 많이 존재함을 시사한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

From below of high radio telescope under sky with glowing stars in dark night
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고속전파폭발(FRB) 24개 1.26GHz 관측… 지속 전파원(PRS)은 드물다

업그레이드된 거대미터파 전파망원경(uGMRT)으로 고속전파폭발(FRB) 24개를 1.26GHz에서 초(arcsecond) 단위 각분해능으로 관측하고 기존 문헌 자료와 합쳐, 지속 광도 측정값 또는 상한값을 가진 75개 천체 표본을 구축했다. 카탈로그는 10^29 erg s^-1 Hz^-1 광도 한계까지 완전하며, 6개 FRB 영역에서 조밀한 전파 방출을 검출했다(2개는 기존에 알려진 지속 전파원(PRS), 4개는 새로운 후보). 10^29 erg s^-1 Hz^-1보다 밝은 PRS는 드물었고, 확인된 PRS만 고려하면 발생률은 0.06(+0.09/-0.03), 후보까지 포함하면 0.14(+0.22/-0.08)였다. 보수적 가정에서는 반복형과 일회성 FRB 사이에 PRS 연관성 차이가 나타나지 않았으나(반복형 0.14, 일회성 ≤0.12), 모든 후보를 확정으로 간주하면 반복형 0.27, 일회성 0.03으로 PRS가 반복형 FRB와 더 잘 연관된다는 한계적(90% 신뢰수준) 증거가 나왔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A frozen planet amidst a starry cosmos, showcasing space's beauty and mystery.
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마그네타 PSR J1818-1607 저주파 전파 영상 관측 연구

연구진은 업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT)의 밴드 3(300~500MHz)과 밴드 4(550~750MHz)로 마그네타 PSR J1818-1607을 관측해 이 천체와 연관된 연속파원을 확인하고 플럭스 밀도와 스펙트럼 지수의 변화를 보고했다. 플럭스 밀도 시계열에서는 스펙트럼 특성이 서로 다른 두 차례의 전파 플레어 가능성이 나타났으며, 연구진은 이러한 스펙트럼 지수 변화가 전파를 방출하는 마그네타의 방출 메커니즘에 갖는 함의를 논의했다. 또한 여러 기존 전파 영상 탐사 자료에서는 연속파원이 검출되지 않았고 연관된 확산 방출의 직접적인 징후도 확인되지 않았다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

FAST CTAS system operation trials at Dallas/Ft Worth, Tx (DFW TRACON ATC Automation Tool)
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uGMRT로 관측한 반복 고속전파폭발 FRB 20201124A, 주파수에 따라 다른 활동성 확인

연구진은 인도 uGMRT로 MJD 59342~59362 활동기 동안 FRB 20201124A를 Band 4(550~950MHz)와 Band 5(1060~1460MHz)에서 동시 관측했다. Band 5의 마지막 폭발은 MJD 59358에 검출된 반면 Band 4 활동은 MJD 59362까지 이어졌고, 두 대역에서 31.8ms와 52.3ms 간격의 폭발 쌍이 확인됐는데 이는 약 60ms에서 정점을 이루는 짧은 시간척도 대기시간 분포와 유사하다. 같은 시기 FAST 관측은 Band 5 폭발은 검출했으나 Band 4 폭발과 정확히 동시에 발생한 대응 신호는 찾지 못해, 550~1460MHz 구간에서 스펙트럼 점유가 군데군데 끊겨 있음을 시사한다. 연속된 폭발의 간격은 16.7(2)~291.5(6)ms로 초 이하 준주기성 가능성을 보였고, 대기시간과 에너지 분포는 모두 이중 봉우리 구조를 나타냈다. 폭발 플루언스는 1.7(3)~78(3)Jy ms에 분포했으며 누적 플루언스 분포는 꺾인 거듭제곱 법칙으로 잘 기술된다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

NASA scientists have made the first observation of a polar cyclone on Uranus. Using radio antenna dishes of the Very Large Array in New Mexico, they were able to peer below the methane clouds and dete
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z~7 블레이자 VLASS J0410-0139에서 빠른 전파 변동성 확인 — 우주 새벽기 약한 전파 제트 은폐 집단 시사

연구진은 현재까지 알려진 가장 먼 블레이자인 VLASS J041009.05-013919.88(z~7)을 uGMRT, LOFAR, VLA로 0.144~11GHz 대역에서 관측했다. 2023년 4월 첫 uGMRT 관측(300~820MHz)은 역전된 전파 스펙트럼을 보였고 2021~2022년 VLA 자료(1.5~11GHz)와 합쳐 이중 피크 스펙트럼으로 해석됐으나, 2023년 8월 두 번째 uGMRT 관측과 동시 VLA 관측에서는 저주파가 평탄하고 고주파에 피크가 있는 형태로 나타나 이 해석은 배제됐다. 변동성 분석은 고도로 상대론적이며 시선 방향에 근접한 제트(Γ>9.7)를 시사하고, 등분배 자기장(>1mG)이 z~7에서의 우주배경복사 등가 자기장(0.2mG)을 넘어 싱크로트론 손실이 우세함을 뜻한다. 도플러 증광(δ>19.3)을 감안하면 이 천체는 본질적으로 전파가 약한 편이며, 따라서 z~7에는 차세대 초심층(≤μJy) 전파 관측으로만 검출 가능한 훨씬 큰 전파 퀘이사 모집단이 존재한다는 의미다. 2024년 4월과 7월 LOFAR 144MHz 관측은 약 2mJy로, uGMRT 기반 예측치 약 8mJy를 크게 밑돌아 강한 변동성을 확인했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Spectacular jets powered by the gravitational energy of a super massive black hole in the core of the elliptical galaxy Hercules A illustrate the combined imaging power of two of astronomy's cutting-e
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네 차례 제트 분출 흔적 담은 거대 S자 전파은하 J023721.13-010528.5 발견

업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT) 밴드3(250~500MHz)·밴드4(550~950MHz)와 MeerKAT(1280MHz), VLA(3GHz) 관측을 통해 적색편이 z=0.372의 밝은 은하단 은하가 품은 전파원 J023721.13-010528.5를 분석한 결과, 최외곽 핫스팟 간 투영 선형 크기가 1.2Mpc에 이르는 거대 전파은하이자 알려진 S자형 전파원 중 가장 큰 축에 속하는 것으로 나타났다. 전파 핵을 사이에 두고 네 쌍의 성분이 확인됐고, 다중 주파수 스펙트럼 분석에서 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 오래된 약 4~21Myr의 방출이 관측돼 연구진은 이 천체를 제트 활동이 네 차례 있었던 새로운 부류인 '4중 이중 전파은하(quadruple-double radio galaxy)'의 원형으로 제시했다. 연구진은 거대 S자형 전파원이 큰 선형 크기와 제트 축 변화 덕분에 연속된 분출기의 핫스팟을 공간적으로 분리해 보여줄 수 있어 다중 시기 제트 활동 연구에 유망한 표적이라고 제안했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A striking satellite dish basking in golden hour light, capturing signals from space.
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uGMRT 밴드-3로 GAMA-23 영역의 전파원 분포와 은하 확산 싱크로트론 방출 특성 조사

연구진은 업그레이드된 자이언트 미터파 전파망원경(uGMRT) 밴드-3로 GAMA-23 영역을 50개 지향점에 걸쳐 총 33시간(지향점당 약 56분, 중심주파수 325MHz) 관측했다. 모자이크로 합성한 최종 영상은 중심부 비신호원 RMS 잡음 109μJy/beam, 관측 면적 65.31 제곱도, 분해능 15.8초각으로, 5σ 이상 플럭스 밀도를 가진 전파원 5,741개의 목록을 제공한다. 연구진은 ASKAP의 EMU 서베이와 겹치는 영역의 uGMRT 관측을 함께 제시하고, GAMA-23 영역에서 처음으로 매칭된 천체들의 스펙트럼 지수를 도출했다. 또한 서로 다른 은하 위도의 6개 지향점을 이용해 확산 은하 싱크로트론 방출(DGSE)의 통계적 성질을 멱함수 C_ℓ = A(1000/ℓ)^β 형태로 맞춘 결과, 진폭 A는 1~20 mK², β는 1.5~2.4 범위로 나타났다. 이는 남반구 하늘에서 325MHz 대역의 DGSE를 특성화한 첫 사례 중 하나로, 향후 SKA 관측에 필요한 전경(foreground) 모델링의 기준을 제시한다.

arXiv astro-ph.GA (은하)