Hydrogen- and helium-ionizing photons from stars and quasars can propagate through the intergalactic medium (IGM) and change the chemical and kinematical properties of IGM through ionization and heating. This process, the cosmic reionization, is believed to have started with the birth of first stars and ended when all the gas in the IGM got ionized due to the plethora of ionizing photons. Continuous percolation of individual H II regions generate H II regions in cosmological scales, and this enables us to probe the process itself and the collective properties of radiation sources through observations targeting large-scale phenomena. We review our own reionization models that include first stars at high redshift, z~30-15,  and show the current constraint on such models made by the Planck (cosmic microwave background: CMB) and EDGES (Experiment to Detect the Global EoR Signature, on 21-cm). We also present how improved CMB and 21-cm observations, e.g. LiteBIRD (Lite (Light) satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection) and SKA (Square Kilometre Array), can further tighten the constraint on reionization models.

Molecular clouds form out of the surrounding diffuse gas through the conversion of atomic (HI) to molecular hydrogen (H2), and previous Galactic and extragalactic observations have suggested that this HI-to-H2 transition is a major bottleneck process toward star formation. Among two main flavors of HI, the cold and warm neutral medium (CNM and WNM), the cold component is expected to play a critical role. For example, the CNM is far more effective at forming and shielding H2 thanks to its higher density. In addition, numerical simulations have found that CNM structures have physical properties that resemble those of molecular clouds, implying that the initial conditions for star formation are set before the gas becomes molecular. Despite its vital importance for the HI-to-H2 transition and ensuing star formation, however, the CNM in and around molecular clouds remains largely unexplored. In this talk, I will describe my attempts for the last few years to understand the roles of the CNM in the formation and evolution of molecular clouds and present some preliminary results from these attempts.

태양계는 46억년의 긴 나이를 가지고 있다. 따라서 현재의 태양계가 수억년 이상 별 변화없이 비슷한 상태를 유지하고 있으리라, 태양계의 천체들도 수십억년 전에 형성되었으리라 생각하기 쉽다. 적어도 태양계의 행성간 공간에 퍼져 있는 티끌의 경우에 이는 확실하게 사실이 아니다. 행성간 티끌은 보통 짧으면 수년, 길어도 수십만년 정도밖에는 태양계에 머무르지 못한다. 그럼에도 태양계에는 현재 행성간 티끌이 풍부하게 존재한다. 이는 결국 태양계의 다양한 천체에서 끊임없이 티끌이 공급되고 있다는 뜻이 된다. 그간의 연구로 티끌을 공급하는 천체도, 티끌이 방출되는 기작도 매우 다양함이 알려졌다. 바꾸어 말하면 행성간 티끌의 연구를 통하여 특정 천체의 활동성(티끌 방출)을 설명하기 위해 제시된 모형이 얼마나 현실적인지, 그렇다면 그 현상은 얼마나 흔한지, 비슷한 천체가 태양계에는 얼마나 어떻게 분포할지를 모두 살펴볼 수 있다. 본 강연에서는 행성간 티끌을 매개로 소행성, 혜성, 해왕성 바깥 천체 등 태양계 소천체의 분포와 진화, 이들이 보이는 활동성을 간략히 설명할 것이며, 행성간 티끌의 기원, 혜성 기원 티끌의 진화, 소행성에서의 티끌 방출 기작에 대한 자체 연구도 간단히 소개하려 한다.

태양은 11년 주기로 다양한 플라즈마 현상들을 보여주고 있다. 극대기의 태양은 대규모의 폭발과 물질분출 현상을 일으켜 지구주변의 환경에 급격한 변화를 초래하지만, 극소기 동안에도 작지만 끊임없는 활동으로 기후 변화 등 장기간에 걸친 지구환경변화에 영향을 준다. 최근, 우리는 다양한 파장의 지상 망원경과 우주 망원경을 통해 태양을 자세히 관측하고 좀 더 잘 이해하게 되었다. 이번 강연에서는 지난 두 차례의 태양주기 동안 수행했던 조용한 태양과 역동적인 태양에 대한 나의 다양한 연구결과들을 정리하고, 새로운 태양주기를 맞아 현재 진행하고 있는 연구를 소개하고자 한다.

우주의 물질 분포를 정확히 측정하는 것은 관측 우주론에서 중요한 요소이다. 이것은 우주 모형과 은하를 포함한 구조 형성 시나리오를 검증하는 데 중요한 도구로 활용될 수 있기 때문이다. 본 강연에서는 외부 은하 탐사를 통해 알게 된 우주 속 우리의 위치(cosmic address)를 먼저 살펴본다. 그리고, 우주의 물질 분포 측정을 위해 진행된 분광 탐사에 대해서 간략히 살펴보고, 국내에서 진행되고 있는 다천체 분광기 개발을 통한 가까운 우주 분광 탐사 계획(K-SPEC)을 소개하고자 한다. * 특이사항: 이번 강연은 학부생 분들도 쉽게 이해할 수 있도록 준비되었습니다.

Neutral (HI) gas clouds associated with galaxies are responsible for fuelling the star-formation in the universe. These stars further inject metals back into the neutral gas clouds both within and outside the galaxy. The circle continues with metals, radiation and dust from stars influencing the neutral to molecular gas (HI-H2) transition which further influence the next generation of star-formation. Further, gas abundance and kinematics are influenced by larger factors such as galactic interactions and mergers.  In my talk, I will focus primarily on my study of high column density neutral gas clouds (Extremely strong Damped Lyman-alpha absorbers, or ESDLAs) that are observed as absorption signature along the line-of-sight (LOS) of a quasar. I will further look at the HI-H2 transition and interesting results relevant to diffuse molecular gas. I will also discuss comparisons between low and high star-forming environment and talk about different samples and techniques that can be used to study them.

I would like to give my intellectual journey that led to the involvements in gravitational wave science. My PhD thesis was about the dynamical evolution of dense star clusters including the effects of the binaries and stellar collisions. The black holes are interesting objects in view of the stellar dynamics in many aspects. The observational evidence for the supermassive black hole was growing rapidly in late 1980s as the high resolution spectroscopic observations became available, and the advancement of the speckle interferometry toward the Galactic Center. My research area expanded to the origin of the supermassive black holes and their interactions with surrounding stars. In  2000, I was invited to a LISA symposium held in Golm, Germany, where I was first exposed to the gravitational wave experiments. I felt that the gravitational wave would become an important tool for astronomy and formed a gravitational-wave study group in late 2003. From 2004, the Korean Gravitational Wave Group (KGWG) organized summer schools every year under the sponsorship of Asian-Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP) and Korea Institute for Science and Technology Information (KISTI) focusing on the general relativity and gravitational waves and educated ourselves on these topics. In 2009, KGWG became a member of the LIGO Scientific Collaboration. While working on the LIGO collaboration, I also continued to study the roles of the black holes in star clusters and found that the black hole merger events could be more abundant than neutron star binary coalescence in LIGO observations. The gravitational wave community in Korea is growing and KASI now pursues gravitational wave experiments by developing the measurement techniques that could enhance the sensitivity significantly. I will close my talk by giving prospects of gravitational wave astrophysics.

Comets and carbonaceous asteroids are the remnants of planetesimals that remain in the current solar system. In recent years, the differences between these objects have become ambiguous. In this talk, we consider the differences between these objects during the formation epoch, especially based on the polarimetric observation results. Based on the scientific motivation, we will explain why a polarization instrument is necessary, especially in a domestic observatory. We would invite researchers who are NOT so much interested in solar system research to participate. In particular, we would ask those who are dissatisfied with the weather conditions in the domestic observatories, or those interested in polarimetric observations, and think about a future polarimetric instrument in Korea together.

The physical properties of group and cluster galaxies are distinct from that of field galaxies. Red and passive galaxies with a low star formation rate are dominant in dense environments. Various environmental processes (e.g., tidal interaction and ram pressure stripping (RPS)) can play an important role in changing galaxy properties (e.g., ISM and star formation) and galaxy evolution. Molecular gas is the direct fuel for star formation. Therefore, in order to better understand a change of star formation in group and cluster galaxies, it is essential to study how environmental processes affect the molecular gas of group and cluster galaxies. Using high-resolution CO data (e.g., SMA and ALMA), we find that the environmental processes can change molecular gas properties and star formation of group and cluster galaxies. In particular, the asymmetric distribution of CO gas is found in our samples. In this talk, I will show strong evidence that the molecular gas of Virgo spiral galaxies is disturbed by ram pressure. I will also show preliminary results of our new CO study on group galaxies with the ALMA/ACA.  

The current standard model of the universe has been shaped by the long pains-taking effort of astronomers and astrophysicists. I will briefly review the path of the modern cosmology throughout the past 105 years of its history. During the past 40 years the cosmological simulation has made a critical contribution to the development of cosmology and structure formation theory by enabling us to directly compare cosmological models with various observations. I will review the history of cosmological simulation and what impact has been made on cosmology from observation of large-scale structures in the universe and cosmological simulations.

Various astrophysical phenomena are powered by the accretion onto black holes. Black holes draw matter in, i.e., accrete, with its gravity, and matter gets heated to produce radiative or kinetic energy. The geometrical and physical characteristic of these accretion flow are diverse: spherical or disk-like, hot or cool, optically thin or thick, radiatively efficient or inefficient, with or without outflow. They can have very different radiative efficiency. The mass accretion rate also depends on the physical state of gas outside the Bondi radius where the effect of gravity becomes comparable to that of gas pressure. We have shown and want to point out that the angular momentum of gas affects the accretion rate significantly in addition to its density and temperature.

몇몇 연구자들이 인공지능 기술을 연구해서 적용하는 것은 산업화 이전 가내수공업과 비슷합니다. 이제 우리는 다음 단계로 넘어가야 합니다. 인공지능과 우주 지식 몰라도 유치원생이 인공지능으로 행성 분류 모델을 만드는 방법을 만들 수 있습니다.  간단한 코드로 외계생명체 탐색을 위한 SETI 신호를 인공지능이 분석하여 인공지능이 스스로 모델을 만들 수 있습니다. 실시간으로 쏟아지는 데이터를 처리하기 위해서 몇 천개 모델을 동시에 구동시킬 수 있어야 하고, 심지어는 하루에 한 번씩 재학습을 시켜야 합니다. 초소형위성이나 탐사드론 등 굉장히 작은 기계 인공지능을 심어야 할 필요가 있을 지 모릅니다. 우주는 인류가 아직 경험해보지 못한 영역이 많기에 데이터를 학습해야만 동작하는 지능은 한계가 있습니다. 우린 학습하지 않은 문제도 추론할 수 있는 그런 지능이 필요합니다. 우주를 향한 인류의 도전에 기여하고자 언급한 주제별로 인공지능을 만드는 공장인 인공지능팩토리에서 이뤄지고 연구를 소개드립니다.

본 강연에서는 미래 모빌리티의 핵심 기술인 자율 주행 기술과 이를 이용한 군집 자율주행 기술에 대해서 소개한다. 실내외, 지하, 수중을 비롯한 다양한 공간에서 자율 주행을 하기 위한 영상, 레이저, 무선 센서 기반의 위치인식 및 맵핑 기술의 최신 동향과 카이스트에서 개발한 기술에 대해서 소개한다. 이런 기술을 이용한 자율주행 로봇, 생체모방형 두더지 로봇, 건물이나 교량의 점검을 위한 벽면 등반 드론 및 소방 드론, 해양 환경 유지를 위한 군집 로봇 등의 사례를 통해서 인류 사회의 공익 추구 및 우주 개발이라는 로봇의 미래에 대해 함께 생각해 본다.

올해의 노벨 물리학상은 블랙홀의 존재를 이론적으로 정립하고 실제 관측을 통해 증명한 3명의 과학자들이 받게 되었으며 10월 12일 월요일 16시에 이번 노벨상 수상 관련하여 아래와 같이 천문연구원과 서울대학교 공동 콜로퀴움을 진행하게 되었습니다. 발표자 : 강궁원 (한국과학기술정보연구원) - 25분 (16:00 ~ 16:25) 질의응답 (16:25 ~ 16:30) 제목 : Penrose's Singularity Theorem and its Impacts on Black Hole Physics 진행 언어 : 영어 발표자 : Sascha Trippe (서울대학교) - 25분 (16:30 ~ 16:55) 질의응답 (16:55 ~ 17:00) 제목 : How Reinhard Genzel and Andrea Ghez hunted the black hole in the Galactic center 진행 언어 : 영어 This year's Nobel Prize in Physics was awarded to three scientists who theoretically established the existence of a black hole and proved it through actual observation. Accordingly, KASI and SNU organized a joint colloquium at 16:00 on Oct. 12 in connection with the Nobel Prize. Speaker : Gungwon Kang (KISTI) - 25 min (16:00 ~ 16:25) Q&A (16:25 ~ 16:30) Title : Penrose's Singularity Theorem and its Impacts on Black Hole Physics Language : English Speaker : Sascha Trippe (SNU) - 25 min (16:30 ~ 16:55) Q&A (16:55 ~ 17:00) Title : How Reinhard Genzel and Andrea Ghez hunted the black hole in the Galactic center Language : English

1. 우리는 하늘에서 내려온 민족  조선시대 조선학을 일으킨 영조는 우리는 하늘에서 내려온 사람들이고, 중국은 하늘에서 점지한 사람이 아닌가 하면서 은연중에 자부심을 갖음이런 자부심의 발로는 무엇일까? 2. 하늘의 뜻을 활용한 우리 역사   > 에 고조선을 세우는 과정을 설명하면서 환웅천왕은 하늘에서 풍백(風伯), 운사(雲師), 우사(雨師)를 이끌고 땅으로 내려와서 홍익인간을 하는 과정에서 웅녀를 만나 단군이라는 환왕천왕의 계승자를 얻었다는 기록을 남겨 놓았다. 그러므로 영조는 천자 한사람만이 하늘에 오른다는 중국보다, 당연히 자부심을 갖을만 했다.    3. 우리 조상들은 왜 천문학을 연구했을까? 고조선의 건국과정에 나온 풍백,우사,운사는 무엇이고, 왜 하필 풍백이라 하였을까? 비가 오려면 구름이 움직여야 하고, 구름이 움직이려면 바람이 불어줘야 한다. 바람보다 앞서는 구름, 비는 없다. 이 바람은 사시사철 바뀐다. 그 바람의 방향을 바뀌는 때를 알아 내는 것이 천문이었다.  우리 조상들은 이 바람의 움직임을 알아내기 위하여 천문학을 연구하였고, 그 결과는 여러 분야에서 활용을 하였다.

AGN feedback is widely accepted as necessary to regulate the growth of massive galaxies. However, direct evidence is scarce, and the overall impact on galaxy evolution remains controversial. Searching for observational signatures of feedback, I have investigated the connection between AGN and star formation using a large sample of low-z AGNs, in particular, by focusing on outflows as a channel of feedback. I will highlight the main results from a series of statistical and follow-up studies. First, I find that strong outflow AGNs and SF galaxies have comparable star formation rate (SFR), while no-outflow AGNs show much lower SFR. This trend suggests that there is no feedback or feedback is delayed. Second, based on IFU studies I find that ionized gas outflows are rather confined in a relatively small scale,  suggesting a limited impact. On the other hand, star formation or shock signatures are typically detected at the edge of outflows, implying that negative and positive feedback co-exists for a given object. These results suggest no evidence of instantaneous feedback and the overall impact of outflows is rather limited.

태양을 포함한 스스로 빛을 내는 모든 별은 수소 원자핵의 융합을 통해서 막대한 에너지를 생산하고 우주 공간으로 발산한다. 이러한 핵융합 원리를 에너지 개발에 적용하여 궁극적으로 인류의 에너지 문제를 해결하려는 많은 시도가 1950년대 이후로 본격적으로 시작되어 현재에도 지속해서 추진되고 있다. 다양한 형태의 핵융합 방법과 장치가 고안 및 개발되고 많은 난제를 해결함으로써 이제 핵융합에너지 실현은 거의 가시권 안에 들어왔다고 볼 수 있다. 국내에서는 KSTAR라고 불리는 초전도 자석을 탑재한 핵융합연구장치를 건설 운영하면서 본격으로 핵융합에너지 연구를 시작했다. 이를 기반으로 핵융합에너지 강대국들이 공동으로 개발하고 있는 국제핵융합실험로(ITER) 사업에 참여하여 이제는 글로벌 핵융합에너지 개발 분야에서 선도적 역할을 하고 있다. 이 ITER 장치를 통하여 핵융합에너지 생산을 성공적으로 실증하게 되는 2035년경에는 핵융합에너지 개발의 변곡점이 생길 것으로 예상한다. 그리고 그 이후에 인류는 급격한 에너지 패러다임 변화를 겪게 될 것이다. 본 강연에서는 이러한 일련의 과정에 놓여 있는 핵융합에너지의 개발 현황을 알아보고 그 실현 가능성에 대해 전망해 본다.

Strong CP problem is one of the biggest mysteries in the standard model of particle physics. R. Peccei and H. Quinn proposed an elegant solution to solve the strong CP problem by introducing the Peccei-Quinn (PQ) mechanism, and S. Weinberg and F. Wilczek showed that the PQ mechanism results in a new particle, axion. Though the original Peccei-Quinn-Weinberg-Wilczek (PQWW) axion was ruled out by experimental results, the invisible axion models such as Kim-Shifman-Vainshtein-Zakharov (KSVZ) and Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky (DFSZ) models still remain as candidates. Since the axion is expected extremely light and stable, it is also being considered as a good candidate of dark matter which is another missing piece of the puzzle in the universe. Since P. Sikivie proposed an experimental technique for axion search using a mi- crowave resonant cavity under an external magnetic field, many experiments attempted to search the axion, however, it has not discovered to date. The experiments excluded a number of mass ranges, however, there are vast ranges remaining unexplored. The Center for Axion and Precision Physics Research (CAPP) of Institute for Basic Science (IBS) is dedicated for the mission to search the axion. In the Center, several parallel experiments have been built and are trying to discover the axion. In this pre- sentation, one of the axion search experiment, the CAPP-8TB experiment, dedicated to a mass around 6.7 μeV is presented. The experiment has excluded a mass range with a certain level of sensitivity, and searching in broader range is in preparation. Activities on research and development of improvements of experiments at CAPP are also discussed.

Based on KVN single-dish surveys and VLBI feasibility test observations at K/Q/W/D bands, the first generation KVN Key Science Program (KSP) for evolved stars has started from 2015 and completed until the end of 2019. We focused on nine targets among 16 objects which show a successful astrometrically registered maps of SiO and H2O masers using the source frequency phase referencing method. We aimed at investigating the spatial structure and dynamical effect from 43/42/86/129 GHz SiO to 22 GHz H2O maser regions associated with a stellar pulsation and development of asymmetry in circumstellar envelopes. Here I introduce the results of several individual targets together with ongoing symbiotic star project.

1989년에 방영된 라는 만화에서 보면, 2020년(!)의 우리나라는 놀라운 과학발전을 이루고 자동차가 날아다니고 다른 행성에도 자유롭게 갈 수 있습니다. 하지만 오늘날 우리의 현실은 30년 전에 상상했던 것과는 사뭇 다릅니다. 현시점에서 우리나라의 우주개발과 우주탐사의 상황을 살펴보고, 우리가 굳이 지금 시점에서 우주로 나가야 하는 이유에 대해서 생각해 보겠습니다. 만일 인류가 우주로 나가야 한다면, 우리는 무엇을 어떻게 준비해야 하는지 이번 강연에서 알아보고자 합니다. 우주의 근원에 대한 호기심과 인류를 비롯한 생명체의 근원에 대한 호기심은 우리를, 지구를 둘러싸고 있는 자연 환경인 우주를 탐색하는 길로 이끌었습니다. 2019년은 인류가 달에 첫발을 내디딘 지 50년이 되는 해였습니다. 인류의 달착륙 이후 앞으로 다가올 우주탐사 50년을 새롭게 준비하면서 우리의 현시점을 제대로 파악하고 준비하는 일이 필요합니다.

‘블랙홀에서 쌍꺼풀수술까지’라는 제목의 대중강연은 작년4월 초거대블랙홀을 최초로 직접 관측에 성공한 사례를 계기로 국방부, 정부부처에 계신 분들의 눈높이에 맞춰 개발한 것입니다. 국방부에 계신 분들에게는 ‘천문학과 국방’이라는 부제(subtitle)가 있고, 정부부처에 계신 분들에게는 ‘기초과학인재양성의 중요성’의 부제를 붙여 강연하고 있습니다. 블랙홀을 관측한다는 것으로 시작해서 전자기파에 내재되어있는 여러 특성과 더불어 천문관측기술이 실생활과 매우 밀접한 관계가 있다는 점과 기초과학의 중요성을 전달하는 것이 목적입니다. 원래 2시간이상의 긴 강연이나 이번에는 1시간으로 축약해서 전해드립니다. 앞으로 천문학을 기반으로 대중강연을 하시는 분들에게 참고가 되기를 바랍니다. 행정부서에 계신 여러 직원들께서도 참여하시길 권해드립니다.

Abstract: The extended excess towards the Galactic Center (GC) in gamma rays inferred from Fermi-LAT observations has been interpreted as being due to dark matter (DM) annihilation. In a recent paper my collaborators and I performed a new likelihood analyses of the GC and showed that when including templates for the stellar galactic and nuclear bulges, the GC shows no significant detection of a DM annihilation template, even after generous variations in the Galactic diffuse emission (GDE) models and a wide range of DM halo profiles. We include Galactic diffuse emission models with combinations of 3D inverse Compton maps, variations of interstellar gas maps, and a central source of electrons. For the DM profile, we include both spherical and ellipsoidal DM morphologies and a range of radial profiles from steep cusps to kiloparsec-sized cores, motivated in part by hydrodynamical simulations. Our derived upper limits on the dark matter annihilation flux place strong constraints on DM properties. In the case of the pure b-quark annihilation channel, our limits on the annihilation cross section are more stringent than those from the Milky Way dwarfs up to DM masses of ~TeV, and rule out the thermal relic cross section up to ~300 GeV. Better understanding of the DM profile, as well as the Fermi-LAT data at its highest energies, would further improve the sensitivity to DM properties.

초록: 고천문학(Historical Astronomy)은 과거의 천문자산을 연구하는 학문이다. 고대의 천문 관측 기록은 현대 천문학 연구에서 유용한 자료로 활용된다. 우리나라처럼 꾸준하고 오랜 관측 기록은 현대 천문학적 활용이 더욱 높은데, 특히 천체의 장주기 변화나 격변 변광 천체의 연구에 있어서 고대 관측 기록은 중요한 자료가 된다. 오랜 시간의 천문 관측 기록은 역사와 고고학 연구에 있어서도 요긴하게 사용될 수 있는데, 최근 이러한 학제간 연구를 통해 고대 천문 기록이 다양하게 활용되고 있다. 이번 콜로키움에서는 한국 고천문 기록의 특징을 소개하고 최근 진행된 고천문기록을 활용한 천문학 연구와 역사학과 고고학의 협동 연구에 대한 아래의 내용을 간단히 소개하고자 한다. - 지난 천년 동안의 태양 흑점 기록을 활용한 태양의 장주기 활동과 기후변화 연구 - 고구려 초기 일식 관측 기록을 이용한 최적 관측지 연구 - 고대 중국 유적지인 중국 城子山 유적의 국제 공동 연구 Language: Korean

Previous observations gave an impression that circumstellar disks typically have radii of hundreds au. Relatively popular examples would be the 2014 ALMA Long Baseline Campaign (HL Tau) and the ALMA survey DSHARP. This is consistent with a classical picture in theoretical work. Numerical simulations have also aimed to form such a large disk, for example, solving the magnetic catastrophe. However, latest surveys suggest that such 100-au sized ones are not representative of circumstellar disks, but disks have more diversity including smaller disks. I would like to discuss the diversity from a viewpoint of protostellar evolution, showing our group's observational results of large and small disks.

Many astrophysical fluids are strongly magnetized and in turbulent state. Since magnetic fields affect many physical processes, measuring their strengths is of great importance. First, I will talk about a technique called Davis-Chandrasekhar-Fermi (DCF) method, which is the most popular method for obtaining magnetic field strengths in molecular clouds. The DCF method is based on polarized emission from dust grains. Interstellar dust grains tend to be aligned with magnetic field and thermal emission from aligned grains is polarized in the direction perpendicular to magnetic field. Therefore, if we observe polarization of thermal radiation from dust grains, we can derive information about magnetic field. Second, I will discuss the limitations of the DCF method. Third, I will talk about a modified DCF method. Fourth, I'll talk about a technique that can remove a large-scale (e.g., hourglass-shaped) magnetic field component, which make it difficult to correctly measure the strength of magnetic field in the cloud.

근세에서 근대에 이르는 시기(15~19세기) 동안, 서양은 거의 모든 면에서 동양을 앞질렀다. 이것은 15세기 포르투갈에 의해 시작된 대항해 탐사, 대륙간 무역에서 얻어질 부(富)에 대한 욕망, 미지의 세계에 대한 호기심과 과학적 접근, 신대륙 탐사 비용 마련을 위해 시작된 자본주의 등으로 인한 결과이다. 동서양을 통틀어 현재 우리를 지배하고 있는 경제, 사회, 국가 체계의 대부분이 바로 이 "발견의 시대"에 형성된 것이라 봐도 무방하다. 21세기에 들어서면서 민간 주도의 우주탐사가 본격화 되고 있으며, 이는 근세에 일어났던 민간자본 주도의 신대륙 탐험과 여러 면에서 유사하다. 본 발표에서는 근세 서구 열강들의 신대륙 (New World) 탐사/착취 과정을 되돌아 보고, 이를 21세기의 민간주도 우주탐사 (“New Space”)와 비교해 본다.  

Vast quantities of dust observed in high red-shifted galaxies raise the fundamental astrophysical question of the origin of dust in the early Universe because the timescale of the primary source of dust formation, AGB stars to release their dust is too long. Herschel and Spitzer observations of two young supernova remnants (SNRs) G54.1+0.3 and Cas A provides the total dust-mass estimates, which range 0.1-1 Msun and suggests that supernovae are a significant source of dust in the early Universe. We present Herschel FIR catalog of known SNRs in the Galactic plane and the implication of their far-IR emission. Out of 190 SNR samples, we detect dust signatures in 39 SNRs, including 13 core-collapse SNRs. To understand the gaps of dust mass between supernovae (SNe) and young SNRs, we have started a Gemini observing campaign to observe newly exploded supernovae in nearby galaxies. We present the first example of eleven near-infrared (0.8 − 2.5 microns) Gemini spectra of the Type II-P SN 2017eaw and a set of optical and IRTF spectra of SN 2018hna. The spectra show the onset of CO formation and newly-formed hot dust, in addition to numerous lines of hydrogen and metals, which reveal the change in ionization as the density of much of the ejecta decreases. We will present a plan of Gemini ToO SNe observations during 2020A and a perspective to study dust formation in SN ejecta using GMT. We will also show  SOFIA far-IR [O I] and [O III] maps and possibly polarization map of Cas A. Lastly, I will show ground-based CO millimeter observations and molecular hydrogen detection from SNRs, which are interacting with molecular clouds, which are ideal for follow-up JCMT and ALMA observations. 

Abstract: This talk aims to help researchers in astronomy, space science and engineering understand space economy and the future direction of space exploration from an economical aspect. We will overview the current and future space economy including satellite services, space tourism, and space mining. Then we will examine the NASA commercial space program in the Low Earth Orbit (LEO), the Moon and the Deep Space. To understand the LEO space economy, we will look into NASA’s Commercial Orbital Transportation Services (COTS), Orbital ATK and SpaceX commercial resupply services contracts, and commercial activities at the International Space Station. To understand the space economy in the Moon and the Deep Space, we will exam the NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS), and the commercial partnerships for the Moon and Mars Technologies.

There are presently some 25 highly r-process-element-enhanced metal-poor (r-II) stars known in the Galactic halo, roughly twenty-five years after their first recognition. These stars exhibit enhancements of their r-process-element to iron ratios, relative to Solar ratios, by a factor of 10 to 100+ ([r-element/Fe] > +1.0). Despite their very low metallicities ([Fe/H < –2.0), these stars exhibit an apparently universal [r-element/Fe] pattern that is very well-matched to the Solar     r-process pattern. As such, they have long been thought to provide fundamental information on the likely astrophysical site of the r-process.  We describe a comparison of the observed properties of halo r-II stars with the remarkable recent detection of a large sample of r-II stars identified in the Ultra Faint Dwarf (UFD) galaxy Reticulum-II, and suggest that the UFD environment is the natural birthplace of essentially all r-II stars. This hypothesis has received support from the identification of lanthanide signatures in photometric and spectroscopic observations of the kilonova associated with the LIGO/Virgo neutron star merger discovery.  A new large-scale effort to dramatically increase the numbers of recognized r-II stars (from ~25-~100-150) is now underway; current results will be reported on, including the identification of numerous new bright r-II stars, several of which have detectable U and Th. 

Stars and planet-forming disks form out of cold and dense clouds. One of the major questions is whether or not the disk inherits the material of the protostellar envelope. Models of the young solar nebula, the disk that formed the Solar System, suggest that the chemical composition has been reset on the way to the disk as the meteoritic studies showed.  However, it has been only recently that it is possible to study the early stages of star formation with the detail required to compare with the young solar nebula models. I will present the on-going projects to understand the disk formation process and its implications on the early stages of planet formation and the origin of the Solar System.