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[국가유산청 보도자료] 경주 첨성대에서 보고, 듣고, 탐구하는 우주 이야기
경주 첨성대에서 보고, 듣고, 탐구하는 우주 이야기 - 세계 고(古)천문학 연구성과 발표하는 ‘2024 국제고천문국제심포지엄’ 개최(7.10.~7.11.)… 첨성대 밤하늘 관측행사도 운영 국가유산청 신라왕경핵심유적복원정비추진단(단장 김창권)은 한국천문연구원 고천문연구센터(센터장 양홍진)와 7월 10일부터 11일까지 경주 황리단길생활문화센터에서 「2024 국제고천문국제심포지엄」을 공동 개최한다. 이와 함께, 10일 오후 7시에는 경주 첨성대 주변에서 이야기 콘서트와 천체관측 행사가 진행된다.   이번 학술대회(심포지엄)는 경주 첨성대 일원을 중심으로 신라왕경 고천문 자산의 역사문화적 가치를 조명하여 앞으로의 활용기반 및 방안을 모색하기 위해 마련되었다. 국보 「경주 첨성대(慶州 瞻星臺)」는 신라 선덕여왕(재위 632∼647년) 때 건립된 것으로 추측되며, 동양에서 가장 오래된 천문대로 알려져 있는 문화유산이다.   행사 첫날인 10일 오전에 진행되는 1분과에서는 ▲ 한국 천문학의 역사(박창범, 한국고등과학원), ▲ 중국 고대의 도샤 천문 유적지와 중국 고고천문학의 최신 연구(리 젱, 중국국가천문대), ▲ 메이지 시대 일본 공식 달력의 일출 및 일몰 시간(미츠루 소마, 일본 국립천문대), ▲ 태국 불교 사원의 방향 정렬 기준별(오라핀 리야프라오, 태국 국립천문대), ▲ 전통 마오리 달력과 기후변화(폴린 해리스, 뉴질랜드 매시 대학)까지 5개의 주제발표를 통해 한국·일본·중국·태국·뉴질랜드 연구자들이 자국의 고천문학 연구 현황을 소개한다. 오후에 진행되는 2분과에서는 ▲ 첨성대의 가치와 인식의 변화(차순철, 서라벌문화유산연구원), ▲ 신라 천문과 첨성대(양홍진, 한국천문연구원), ▲ 천문 컨텐츠 활용을 위한 첨성대의 역할(박임관, 경주문화원)까지 3개의 주제발표를 통해 신라의 천문학 관점에서 바라본 경주 첨성대의 국내 연구현황을 살펴본다.   둘째날인 11일 오전에 진행되는 3분과에서는 ▲ 조선 왕실의 18세기 혜성 관측기록(양홍진, 한국천문연구원), ▲ 역사 기록을 활용한 태양의 장주기 (히사시 하야카와, 일본 나고야대학교), ▲ 반테이 스레이(Banteay Srei) 비문에 적힌 역일 검토(처드삭 새리, 태국 치앙마이대학교), ▲ 중수대명력에서 일식과 월식에 사용된 4가지 계산법(최고은, 충북대학교), ▲ 1세기 중엽 지구자전속도 변화 값(키요타카 타니카와, 일본 국립천문대), ▲ 숭정역서에 기록된 달의 운동 계산(최승언, 서울대학교)까지 한국·태국·일본 각국의 천문역법과 관측 연구현황을 살펴볼 수 있는 6개의 주제발표가 진행된다. 마지막으로, 오후에 진행되는 4분과에서는 ‘한국의 고대 구면천문학’을 주제로 한 이용복 소남천문학사연구소장의 강연과 한국천문연구원 소속 연구자들의 주제발표를 통해 한국 고천문학의 역사와 가치 등을 조명해보고자 한다.   * 반테이 스레이: 캄보디아에 소재한 힌두 사원 - 붉은색 내용들(발표자 이름 한글 표기, 주석 등) 최종 확인요망   학술대회 첫째날인 10일 오후 7시부터 9시까지는 첨성대 주변에서 ‘경주의 달밤, 첨성대에서 보고 듣는 우주’를 주제로 한 이야기 콘서트와 천체관측 행사도 진행된다. 과학 관련 강연과 방송을 통해 활동하고 있는 과학 커뮤니케이터 ‘지구’의 사회로 진행되며, 현재와 과거의 별자리에 대한 한국천문연구원 양홍진 고천문센터장의 재미있는 강연과 함께, 첨성대의 밤하늘 아래에서 소형망원경으로 달과 별을 관측하며 별자리 해설을 들을 수 있다. 행사는 별도의 사전 신청 없이 현장 접수를 통해 참여 가능하다.   * 우천시 연기, 변경 일자 별도 공지   국가유산청은 이번 국제학술대회에서 논의된 사항들을 첨성대 보존·활용에 반영하여 국가유산의 역사적 가치와 의미를 더욱 높이도록 노력할 것이며, 앞으로도 신라왕경 중요 유적들에 대한 국내외 관계 전문가들 간 학술교류의 장을 지속적으로 마련해나가는 적극행정을 이어갈 것이다. [참고자료 1 행사 일정 및 포스터]   □ 행사 일정
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[우주청 보도자료] 세계 우주과학자들의 올림픽, 부산에서 열린다
세계 우주과학자들의 올림픽, 부산에서 열린다 - 세계 최대 규모의 우주과학 학술대회 국제우주연구위원회(COSPAR) 총회 개최 - 7월 14일 노벨상 수상자·NASA 화성 토양회수 연구자 대중 강연도 펼쳐져 우주항공청(청장 윤영빈)은 우주과학 분야 세계 최대 규모 국제학술대회인 국제우주연구위원회(이하 COSPAR, Committee on Space Research) 총회가 올 7월 부산에서 열린다고 밝혔다.  COSPAR 2024로 불리는 이번 학술 총회는 전 세계 우주과학자들이 한자리에 모이는 행사로, 7월 13일(토)부터 21일(일)까지 9일간 부산 벡스코(BEXCO)에서 개최된다. COSPAR 2024는 격년마다 대륙을 순환하며 열리는데 우리나라에서 개최되는 것은 이번이 처음이다. 이번 제45회 COSPAR에는 약 60개국에서 총 3,000여 명의 우주과학자들이 부산에 모일 예정이며, 우리나라 우주항공청을 비롯해 미국 항공우주청(NASA), 유럽우주청(ESA) 등 각국의 우주개발 기관이 참석해 우주개발 방향과 국제협력 정책을 논의한다. 아울러 한국을 비롯해 미국 등 주요 우주 선진국들의 우주과학 분야 연구개발(R&D) 현황과 계획 발표, 다누리호 등 최신 우주탐사 임무의 결과 발표와 리더급 우주과학 연구자들의 초청 강연 등 다양한 프로그램으로 구성된다. 특히, 일반인 대상으로 개최되는 대중 강연으로는 노벨 물리학상을 수상한 사무엘 팅(Samuel Ting) 교수의 현대 물리학 강연, 그리고 NASA 화성 토양회수(Mars Sample Return) 프로그램 책임자인 미낙시 와드하(Meenakshi Wadhwa) 박사의 강연, 한국천문연구원 심채경 박사와 과학 커뮤니케이터 궤도의 달 과학 토크 콘서트도 진행될 예정이다. 아울러, 한국천문연구원, 한국항공우주연구원, 미국 항공우주청(NASA) 및 한국항공우주산업(KAI)을 비롯해 우리나라 우주 분야 중소기업인 컨텍, 이노스페이스 등 국내외 주요 연구기관 및 우주 산업체들의 전시회도 함께 열린다. 우주항공청 윤영빈 청장은 “우주과학 분야 세계 최대 규모 국제학술대회가 한국에서 열릴 만큼 한국의 우주 분야 위상이 높아졌다”며, “이번 행사를 계기로 우주항공청 출범을 널리 홍보하는 한편 국제 우주협력 네트워크에 적극적으로 참여하여 국제협력 활동을 주도해 나갈 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 총회 행사를 총괄하는 박종욱(한국천문연구원 책임연구원 겸 한국우주과학회장) 조직위원장은 “대한민국 우주항공청 개청 이후에 첫 번째로 이뤄지는 대규모 국제행사인 만큼 만반의 준비를 다하고 있다”며 “다누리호 등 우리나라 우주과학 수준을 홍보할 수 있는 기회가 될 것”이라고 언급했다.  이전 총회는 2022년 그리스 아테네에서 개최됐으며, 다음 총회는 2026년 이탈리아 피렌체에서 개최된다. [참고자료 1 COSPAR 소개 및 포스터]   □ 행사 개요   ㅇ (명칭) 45th COSPAR Scientific Assembly(COSPAR 2024)  ㅇ (일시/장소) ’24.7.13.(토)~7.21.(일), 9일간 / 부산 BEXCO  ㅇ (참가자) 주요국 우주청 수장 포함 60여개국 3,000여명 예상     ※ NASA, ESA, 한·중·일 우주분야 리더 및 2,800여명의 학술총회 참가자, 200여명의 연계행사 참석자 등 (대중강연 참석자 포함시 약 4,000명)   ㅇ (주최) 우주항공청, COSPAR 한국위원회  ㅇ (주관) 한국천문연구원, 한국우주과학회  ㅇ (주요 내용) 개회식, Space Agency Roundtable, 초청 및 대중강연, 연계 행사, 교사 연수, 전시회 및 약 3,150편의 학술발표  ㅇ (의의) 우주연구분야의 국제적 위상제고 및 국제협력 활성화 기반 구축을 통해 우주연구개발 선도국 그룹으로의 진입 계기 마련    - ‘24년은 한국형 달탐사사업 등 우수 성과 도출을 통해 우주연구 분야 선진국 진입 시기이며, 우주청 개청을 포함하여 천문(연) 창립 50주년 및 한국우주과학회 창립 40주년 등 우리나라 우주과학 연구의 상징적인 해임  □ COSPAR(우주연구위원회) 개요    ㅇ (명칭) 우주연구위원회(COmmittee on SPAce Research, COSPAR)  ㅇ (설립) 1958년 국제학술연합회(International Council of Scientific Union) 산하에 설립  ㅇ (목적) 우주과학 전 분야에 대한 폭넓은 연구 활동을 장려하고, 연구자 간 정보 교류(국제협력)를 지원  ㅇ (회원) 국제천문연맹(IAU) 등 13개 국제학술기구 및 45개 국가 참여, 개인 회원 9,000명 이상(한국 연구자 200여명 포함) [참고자료 2 대중강연 소개 및 포스터]   □ COSPAR 2024 대중강연   ㅇ 시간 : 2024년 7월 14일(일) 15:30~18:30   ㅇ 장소 : 부산 벡스코(BEXCO) 컨벤션홀 그랜드볼룸 301호   ㅇ 신청 기간: 2024년 6월 12일 13:00 ~ 18일 23:30   ㅇ 신청 방법: 하단 포스터의 QR코드로 선착순 예약   
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2025년도 월력요항 발표 - 내년 공휴일은 68일, 주5일제 근무자의 휴일은 119일… 24절기와 명절, 공휴일, 기념일 등 달력 제작 기준 발표 - □ 우주항공청(청장 윤영빈, 이하 우주청)은 2025년도(단기 4358년) 우리나라 달력 제작의 기준이 되는 2025년도 월력요항을 발표했다.    ※ (월력요항) 천문역법에 따른 정확한 날짜와 절기, 관련 법령 등이 정하는 공휴일 등을 국민들이 일상생활과 각종 활동에 활용할 수 있도록 우주청이 천문법에 따라 매년 발표하는 달력 제작의 기준이 되는 자료   2025년 달력의 적색표기일인 관공서의 공휴일은 총 68일로,   52일의 일요일과 국경일, 설날 등 18일의 공휴일을 더해 70일이 되나 어린이날(5.5.)과 부처님오신날(5.5.)이 서로 겹치고, 추석 연휴 첫날(10.5.)이 일요일과 겹쳐 실질적 총 공휴일 수는 68일로, 이는 올해(68일)와 동일하다.   주 5일제를 실시하는 기관의 경우에는 총 휴일 일수가 119일로,   관공서의 공휴일 68일과 함께 52일의 토요일이 더해져 휴일 일수가 120일이나, 공휴일 중 토요일과 겹치는 1일(3·1절(3.1))을 제외하면 실질적 총 휴일 일수는 119일이며, 이는 올해(2024년, 119일)와 같다.    ※ (2024년) 관공서 공휴일 68일, 토요일 52일 등 120일에서 토요일과 겹치는 공휴일 1일(설날 연휴 둘째 날(2.10.)을 제외하면 총 119일   또한, 주5일제 기관을 기준으로 3일 이상 연휴는 총 6번으로,  2025년 1월 28~30일(설날 연휴, 3일), 3월 1~3일(3·1절, 3·1절 대체공휴일 및 일요일, 3일), 5월 3~6일(어린이날, 부처님오신날, 부처님오신날 대체공휴일 및 토·일요일, 4일), 6월 6~8일(현충일 및 토·일요일, 3일), 8월 15~17일(광복절 및 토·일요일, 3일), 10월 3~9일(개천절, 추석, 추석 대체공휴일, 한글날 및 토·일요일, 7일)이다.   주요 전통명절은 설날(음 1월 1일)이 1월 29일(수)이고, 정월대보름(음 1월 15일)은 2월 12일(수), 단오(음 5월 5일)는 5월 31일(토), 칠석(음 7월 7일)은 8월 29일(금), 추석(음 8월 15일)은 10월 6일(월)이며,   한식은 4월 5일(토), 초복은 7월 20일(일), 중복은 7월 30일(수), 말복은 8월 9일(토)이다.    또한, 우주청은 광복 80주년을 맞이하는 2025년의 월력요항에「대한민국국기법」에 의해 지정되어있는 국기 게양일(총 7일*)을 신규로 표기했으며, 향후「우주항공의 날(5월 27일)」이 기념일로 지정되면, 동 기념일을 추가한 2025년 월력요항을 다시 관보에 게재할 예정이라 밝혔다.    * 3·1절, 제헌절, 광복절 등 국경일과 현충일 및 국군의 날   기타 2025년 월력요항에 관해 자세한 사항은 6월 20일부터 관보 (https://gwanbo.go.kr) 및 우주항공청(https://kasa.go.kr)과 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지(https://astro.kasi.re.kr)에서 확인할 수 있다. 붙임: 2025년 월력요항
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[천문연 참고자료] 천문연 망원경 및 한국에서 촬영한 오로라 사진
천문연 망원경 및 한국에서 촬영한 오로라 사진 □ 한국천문연구원 관측기기로 포착한 오로라    그림 1. (좌측) 미국 레몬산에 위치한 우주물체 전자광학 감시 시스템(OWL-Net) 4호기로 관측한 오로라. (우측) 몽골에 위치한 OWL-Net 1호기로 관측한 오로라. 붉은 빛 오로라를 선명하게 확인할 수 있다. OWL-Net 4호기 동영상 다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHr7JWucJ98M~.mp4 OWL-Net 1호기 동영상 다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHrHAWuEJ_sI~.mp4  ㅇ 한국천문연구원(이하 천문연)이 운영하는 우주물체 전자광학 감시 시스템(이하 OWL-Net, Optical Wide-field patroL Network)으로 오로라를 포착했다. 해당 사진 및 동영상은 각각 미국 레몬산에 위치한 OWL-Net 4호기로 5월 10일 밤(현지 시각), 몽골에 위치한 OWL-Net 1호기로 5월 11일 밤(현지 시각) 사이에 관측했다.    그림 2. (좌측) OWL-Net 4호기, (우측) OWL-Net 1호기 사진   ㅇ 천문연 보현산천문대에 설치한 전리권/고층대기 관측 시스템(이하 TIMOS, Thermosphere-Ionosphere-Mesosphere Observing System)의 대기광 관측용 전천카메라로 북쪽 고위도 방향에서 적색 오로라를 포착했다. TIMOS는 적색광(OI630.0nm) 필터로 대기광을 관측해 적색 오로라가 발생할 경우 밝게 나타난다.  그림 3. (좌측) 자기폭풍 하루 전 조용한 시기에 촬영한 이미지 (중간) G5급 슈퍼자기폭풍 기간 중 촬영한 이미지로 북쪽에서 적색광이 밝게 나타난다. (우측) 약한 자기폭풍 기간으로 적색광이 약하게 관측된다. 그림 4. 보현산천문대에 위치한 TIMOS 사진 ㅇ 천문연은 5월 10일 새벽 감악산에 위치한 중성자모니터로 우주선(cosmic ray)의 수치가 급감한 모습을 확인했다. 중성자모니터는 지구 외부로부터 유입되는 우주선을 지상에서 관측하는 장비로, 태양활동이 강할수록 우주선의 유입이 감소한다. □ 한국에서 아마추어 천문가가 촬영한 오로라 ㅇ 5월 12일 강원도 화천에서 용인어린이천문대 소속 박정하, 심형섭 씨가 촬영한 오로라    그림 5. (좌측) 강원도 화천에서 용인어린이천문대 소속 박정하 씨가 촬영한 오로라. (우측) 강원도 화천에서 용인어린이천문대 소속 심형섭 씨가 촬영한 오로라 오로라 영상 링크(© 용인어린이천문대 박정하): http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHr7IWuYJ_MY~.avi 오로라 영상 링크(© 용인어린이천문대 심형섭): http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHrHBWu8J_MY~.avi ※ 사진 및 동영상 활용 시 출처를 반드시 표기해주시기 바랍니다.  □ 오로라와 태양활동   ㅇ 오로라는 태양 표면에서 폭발이 발생하면서 쏟아지는 고에너지 입자들이 지구의 자기장에 잡혀 이끌려 양 극지방으로 내려오면서 지구 대기와 반응하여 내는 빛이다. 초록색과 붉은색 오로라는 산소 원자가, 그리고 가끔 오로라의 맨 아래 보이는 보라색 오로라는 질소 분자가 내뿜는 빛이다.   ㅇ 오로라는 나침반이 가리키는 지구 자기장의 남북극을 중심으로 고리 모양으로 일어나며 이를 오로라 타원체(auroral oval)라고 부른다. 이 오로라 타원체의 위치는 태양활동이 활발하여 지자기폭풍이 강화될 때는 남북방향으로 확장한다.  ㅇ 참고로, 최근에는 한국 강원도 화천에서 5월 12일 새벽 아마추어천문가들이 오로라를 촬영했으며, 이전에는 강력한 태양 폭발이 지구를 덮쳤던 2003년 10월 30일, 우리나라 보현산 천문대 전천 카메라에서도 붉은색 오로라를 포착했다. ㅇ 오로라가 많이 관측되는 이유 중 하나는 태양활동이다. 태양의 활동은 평균 11년 주기로 강약을 반복하는데 2025년 태양활동이 정점에 이를 것(극대기)으로 예측된다.  ㅇ 태양활동 관련 예보는 우주전파센터 홈페이지(http://spaceweather.kasa.go.kr)를 통해 확인 가능하다.  □ 관련 참고 영상 및 연구자 ㅇ 2024년 5월 6일~12일에 태양 활동 관측 위성(SDO)로 포착한 태양 영상. 붉은 사각형 내부에 흑점을 확인할 수 있다.  ㅇ 연구자 문의: ☎ 042-865-2039 한국천문연구원 우주과학본부 곽영실 책임연구원 ☎ 042-865-2145 한국천문연구원 우주과학본부 이우경 책임연구원
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다누리 편광카메라는 임무를 차질 없이 수행하고 있습니다.
다누리 편광카메라는 임무를 차질 없이 수행하고 있습니다. 1. 주요 보도내용(‘24. 5. 6. JTBC)  ○ ‘다누리 편광카메라 두 대 중 한 대가 작동이 안되며, 이에 대해 정부가 천문연에 해당 내용을 발표하지 말아 달라고 입단속을 시켰다’고 보도 2. 설명 내용  ○ 다누리의 탑재체 중 광시야 편광카메라는 현재 두 대(주 카메라와 보조 카메라) 모두 작동하고 있으며, 연구 계획서의 임무를 차질 없이 수행하고 있습니다.     - 전문가들은 두 대 중 성능이 좋은 한 대의 카메라를 중심으로 임무 수행에 적합한 것으로 판단하여 운영하고 있으며, 나머지 한 대의 카메라도 작동하는 것을 확인하였습니다.     ※ 붙임(주 카메라와 보조 카메라의 ’23.3월 및 ’24.3월 달 관측 사진) 참조    - 다만, 천문연구원에서는 보조 카메라가 주 카메라에 비해 성능이 낮은 것은 발사과정에서 생긴 진동 등의 원인으로 광학계의 광정렬 등이 틀어졌을 가능성을 높게 판단하고 있습니다.    - 현재 다누리 편광카메라의 임무 목표인 6개 채널의 월면 영상 획득(원시 자료)을 99.8% 이상 완료했으며, ’23년 관측자료는 과학자료 제공 시스템인 KPDS(https://www.kari.re.kr/kpds/search_view/levelproduct)를 통해 확인 가능합니다.  ○ 아울러, 작년 다누리 편광카메라에 대한 언론보도(매경, ’23.12.20.) 관련 상세한 기술적 내용에 대해 천문연구원에서 설명자료를 배포한 바 있으며    - 정부는 “천문연에 다누리 장비 문제를 발표하지 말아 달라는 언급을 한 적이 없음”을 다시 확인합니다. 붙임: 다누리 편광카메라 관측 영상 비교 사진 위 영상은 2023년 3월 1일과 2024년 3월 31일 양쪽 카메라 동시 관측한 자료의 원본 영상의 일부를 발췌한 것으로, 양쪽 카메라 모두 정상적으로 달 표면 영상을 획득하고 있는 것을 알 수 있다. (영상의 일부만 발췌한 이유는 광시야 편광 카메라의 궤도 영상은 세로로 긴 형태(512 x 21,000)이기 때문임)
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제32회 천체사진공모전 수상작 발표
제32회 천체사진공모전 수상작 발표 - 대상에 김규섭의 ‘붉은 태양의 모든 것’ 선정 ■ 한국천문연구원이 제32회 천체사진공모전의 결과를 발표했다. 이번 공모전에서는 총 271개 작품이 출품됐으며, 김규섭 씨의 ‘붉은 태양의 모든 것’이 대상을 차지했다.   대상작: 붉은 태양의 모든 것, 김규섭 ■ 천체사진공모전은 사진 부문과 동영상 부문을 심사하며, 주제는 심우주(Deep sky)·지구와 우주·태양계 분야로 나누어진다. 심사는 기술성, 예술성, 시의성, 대중성을 기준으로 평가한다. 한국천문연구원은 올해 전체 응모작 중 24개 작품을 수상작으로 선정했다. ■ 심사위원들은 "다양한 피사체를 찍은 양질의 사진들이 많아지고 있음을 실감한다”며 “최근 대상 수상작이 심우주 부문에서 많이 배출되었는데 올해는 태양계 부문에서 선정됨에 따라 앞으로 다른 부문의 다양한 작품 활동을 장려하고자 한다”고 밝혔다. ■ 수상자들에게는 상패와 상금이 수여하며, 특별히 대상 수상자에게는 한국천문연구원장상과 상금 200만 원을 전달한다. 한국천문연구원 창립 50주년을 맞이해 신설된 50주년 특별 부문의 경우 한국천문연구원이 운영하는 소백산천문대 숙박권을 제공한다. ■ 한편, 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시하고 있다. 수상 작품들은 향후 국립중앙과학관 천체관 및 국내외 전시행사, 천문력 등 다양한 천문우주 과학문화 확산의 콘텐츠로  확인할 수 있다.  ■ 공모전 수상작들은 한국천문연구원 홈페이지(www.kasi.re.kr)에서 확인할 수 있다.(보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고자료 – 수상작]   ※ 천문연 홈페이지 수상작 게시 링크 : https://www.kasi.re.kr/kor/education/post/astronomy-contest/29927
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[천문연 참고자료] 암흑에너지 관측 프로젝트(DESI) 1주년, 세계 최대 규모의 우주 3차원 지도 공개
암흑에너지 관측 프로젝트(DESI) 1주년, 세계 최대 규모의 우주 3차원 지도 공개 □ 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트 개요  ㅇ 암흑에너지분광장비(이하 DESI, The Dark Energy Spectroscopic Instrument)는 우주 전체 에너지의 대부분을 차지하는 암흑 에너지의 정체를 밝히기 위해 분광기로 우주 3차원 지도를 만드는 대규모 국제공동 프로젝트다. 한국을 비롯한 11개 국가, 70개 기관의 연구자 약 900명이 참여하고 있다. 미국 애리조나 주 키트피크(Kitt Peak) 산꼭대기에 위치한 5,000개의 작은 광섬유 로봇들로 구성된 다채널분광기를 장착한 망원경으로 먼 은하에서 나온 빛의 스펙트럼을 정밀하게 관측하고 암흑에너지를 연구한다. □ 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트 성과 공개   ㅇ 한국천문연구원이 참여하는 국제 공동 연구진은 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트 첫 성과로 사상 최대 규모의 3차원 우주 지도를 공개했다.  그림 1. DESI 연구진이 만든 약 600만 개의 은하와 퀘이사의 거리와 방향이 찍혀 있는 우주의 3차원 지도. 적경 190도, 적위 14도에 이르는 하늘의 좁은 부채꼴 모양의 관측 자료로서 우리은하가 중심에 있다. 중심으로부터의 거리는 DESI가 관측한 적색이동에 해당한다. 이 중 적색이동된 약 27억 광년 안쪽의 모습을 확대한 큰 지도에는 중입자음향진동의 패턴인 여러 개의 공 모양이 선명히 보인다. (출처: DESI) ㅇ 연구진은 DESI를 활용해 지난 1년간 지구로부터 최대 110억 년 떨어진 은하와 퀘이사의 빛을 관측했으며, 이로부터 우주가 얼마나 빨리 팽창했는지 측정했다.   - 연구진은 전체 우주의 팽창 역사를 오차 범위 0.5%로 측정했으며, 특히, 지금부터 80억 ~ 110억 년 전 사이의 초기 우주의 역사를 1% 오차 이내로 정확하게 측정한 것은 처음 있는 일이다.    - DESI의 지난 1년간 관측 데이터 규모는 지금껏 관측한 모든 3차원 분광 지도를 합한 것보다 크다. 영상 1. 5,000개의 작은 광섬유 로봇들로 구성된 다채널분광기초점면 관련 영상 DESI 설명 천체투영관용 영상 링크: https://www.youtube.com/watch?v=isIH9ut8cuY 관련 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29461 □ 3차원 지도 관측 방법 ㅇ 우주 초기에 퍼진 중입자들은 연못에 돌을 던지면 파동이 생기는 것처럼 우주 초기 플라즈마의 음향파가 공모양의 표면을 따라 고밀도 영역을 만드는 BAO(중입자 음향 진동)라 하는데, 이러한 패턴이 우주와 함께 팽창 해 나간다는 사실을 이용해 BAO 반지름이 변화하는 모습을 7개 서로 다른 시기에 대해 측정함으로서 우주 진화의 역사를 재구성하였다.    - 이를 위해 가까운 우주에 대해서는 주로 은하의 분포를 사용하였고 먼 우주에 대해서는 은하보다 밝은 퀘이사* 데이터가 주로 사용되었다.      ※ 퀘이사: 준항성전파천체(Quasar Stellar Radio Source)를 지칭하는 용어이며, 중심에 존재하는 거대질량 블랙홀에 의해 막대한 에너지를 전파 영역에서 발생시키는 천체다. 가시광선이나 X-선으로도 매우 밝게 보여 아주 멀리 있어도 관측이 가능하다.  그림 2. 퀘이사의 빛을 활용해 관측하는 이미지 상상도. (출처: DESI) ㅇ 지금까지의 데이터 분석에 의하면, 우주의 진화 양상은 현대 우주론의 표준 이론인 LCDM*으로 설명할 수 있다.    ※ LCDM(람다 차가운 암흑물질 이론) : 우주상수에 해당하는 암흑 에너지를 가지고 있고 대부분의 물질은 차가운 암흑물질로 이루어져 있다는 모형을 뜻하며 현대 우주론의 표준 이론으로 오랫동안 자리잡고 있다.  - 연구진은 DESI 관측 자료, 플랑크 위성의 마이크로파 우주배경복사 자료, 제 Ia형 초신성 자료 등을 결합해 암흑에너지가 고정되지 않고 시간에 따라 변할 가능성이 95% 이상이라는 결과를 도출했다.   - 이번 DESI 데이터 분석에는 한국천문연구원의 샤피엘루 알만(Shafieloo Arman) 박사, 로드리고 칼데론(Rodrigo Calderon) 박사후연구원, 그리고 쿠샬 로드하(Kushal Lodha) 박사과정 학생을 포함한 200명 정도의 국제공동 연구진들이 참여했다. □ 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트 향후 계획  ㅇ DESI 연구진은 총 300만 개의 퀘이사와 3,700만 개의 은하를 포함하는 우주 지도를 만들 계획이다.   - 이형목 중력파우주연구단의 단장(서울대학교 물리천문학부 교수)은 “DESI의 이번 결과는 초기 우주의 역사를 사상 최대 규모의 우주를 3차원으로 가장 정확하게 분석한 결과다”고 밝혔다. 그는 “다만 허블 갈등*은 여전히 중력파 활용 등 다른 방법을 통해 해결해야 한다는 과제가 남아 있다”라고 말했다.    ※ 허블갈등: 측정 방법에 따라 허블상수가 일치하지 않는 것을 허블갈등이라 부른다.   - 한국천문연구원 샤피엘루알만 박사(과학기술연합대학원대학교 교수, 중력파우주연구단 핵심연구원)는 “DESI 프로젝트를 통해 시간에 따라 암흑에너지의 특성이 변할 가능성이 매우 높다는 것을 발견했다.”며 “이번 관측 데이터로 우주의 팽창 과정과 중력에 관한 다양한 이론들을 검증하고 암흑에너지 본질을 규명하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.”고 말했다. [참고 2] 참고 설명 및 용어  암흑에너지 암흑에너지는 현재 우주 전체 에너지의 약 70%를 차지하는 요소로, 우주의 팽창 속도를 점점 더 빠르게 하는 역할을 한다. 하지만 암흑에너지가 정확히 무엇이며, 어떤 성질을 갖는지는 아직 정확히 밝혀지지 않았다. 암흑에너지가 무엇인지 알아내려면, 우주에 있는 물질의 분포가 시간에 따라 어떻게 변화했는지를 관측해야 한다. 이를 알아내는 가장 좋은 방법은 먼 은하의 위치를 최대한 많이 관측해, 먼 과거까지 이어지는 우주의 넓은 3차원 지도를 만드는 것이다. 또한, 멀리 있는 은하의 거리를 알기 위해서는 은하에서 온 빛의 스펙트럼 파장이 얼마나 늘어났는지를 재면 된다. 따라서 멀리 떨어져 있는 은하의 스펙트럼을 측정하는 분광 탐사가 암흑에너지 연구에 필요하다. 현재까지 암흑에너지를 연구하기 위해, 여러 분광 탐사가 이루어졌다. 예를 들어, 2000년부터 시작된 슬론 디지털 전천탐사(Sloan Digital Sky Survey)는 2.5m급 망원경을 이용해 2백만 개 이상의 은하 위치를 측정해, 현재로부터 110억 년 전까지 도달하는 우주의 3차원 지도를 작성했다. 하지만 암흑에너지의 정체를 더 정확히 알기 위해서는 더 먼 우주까지 더 많은 은하를 관측하여, 더 넓고 구체적인 우주의 3차원 지도를 만들어야 한다. DESI 프로젝트  DESI는 약 3,700만 개의 은하를 분광하여, 지구에서 110억 년 떨어진 곳의 우주공간의 은하들의 거대 분포를 관측하는 세계 최대 분광 광시야 관측 프로젝트이다. 이렇게 얻어진 은하의 분포를 우주의 3차원 지도로 제작할 예정이다. 이를 통해 우주 은하의 분포와 거리를 파악하고 우주 초기 급팽창, 우주 가속 팽창의 원인 그리고 가상의 원동력인 암흑에너지에 대한 정보를 규명할 수 있을 것이다. DESI 프로젝트는 키트피크국립천문대(Kitt Peak National Observatory)에 있는 4m급 메이올(Mayall) 망원경에서 수행한다. DESI 프로젝트 홈페이지: https://www.desi.lbl.gov/ 적색이동 적색이동은 별이 멀어질 때 나오는 빛의 파장이 도플러 효과에 의해 실제 빛의 스펙트럼보다 붉은색 쪽으로 치우쳐 나타나는 현상을 말한다. 우리가 외부 은하를 관측할 때 적색 이동을 확인할 수 있다. 이는 외부 은하가 우리로부터 멀어져 가고 있다는 것을 알려주는 것이며, 이를 통해 우주가 팽창하고 있음을 알 수 있습니다. 외부 은하가 우리로부터 멀어질수록 적색이동은 더 커지고, 그로 인해 추정된 이동속도 값도 더 크다.
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[천문연 참고자료] 2024년 4월 8일 개기일식 현장 관련 참고자료
2024년 4월 8일 개기일식 현장 관련 참고자료 □ 2024년 개기일식 개요  ㅇ 4월 9일(현지시각: 4월 8일) 북미 전역을 가로지르는 개기일식이 진행됐다. 텍사스주 람파사스시(Lampasas, Texas) 기준으로 8일 12시 18분부터 14시 58분까지 2시간 40분간 진행됐으며 태양이 완전히 가리는 개기식 기간은 4분 26초였다.  ㅇ 한국천문연구원은 텍사스주에 두 팀의 관측단을 파견해 개기일식을 관측하고, NASA와 공동으로 개발한 국제우주정거장용 코로나그래프(CODEX) 핵심 연구를 위한 지상 관측을 성공적으로 수행했다.  ㅇ 한국천문연구원 조경석 책임연구원은 “흐린 날씨에도 불구하고 천문연-NASA팀은 코로나 온도와 속도를 결정할 수 있는 4개 필터를 통해 편광 영상과 비편광 영상을 모두 확보했다. 향후 데이터 분석을 통해 낮은 코로나의 편광 특성과 지구대기의 편광 영향을 자세히 분석할 예정이다”고 말했다. 이 결과는 9월 국제우주정거장에 설치될 CODEX의 관측 결과와 함께 코로나 연구 자료로 활용될 예정이다. 사진 1 . 2024년 개기일식 다이아 반지의 순간. 지난 4월 8일 미국 아칸소주 말번(Malvern) 오후 1시 53분(한국시간 4월 9일 오전 3시 53분)에 촬영. 촬영자: 한국천문연구원 김명진 책임연구원 사진 2. 한국천문연구원과 NASA 공동 연구팀이 개기일식시 관측한 4234 옴스트롱 파장대 데이터 사진. 가운데 부분이 달이고 파란색과 연두색 부분이 코로나영역이다. 이와 같은 여러 관측 데이터를 바탕으로 코로나의 온도와 속도를 유추할 수 있다. 출처: KASI-NASA 공동연구팀  사진 3. 한국천문연구원에서 개발한 태양코로나멀티슬릿편분광기(SOMSPECT))를 사용해 촬영한 태양 코로나의 분광자료. 가로축 방향이 슬릿(파동 또는 빛의 일부만이 통과하게 만든 작은 틈), 세로축 방향이 분광방향이다. 약 60도 기울어진 네 개의 밝은 선은 개기일식 중 태양의 경계면에서 보이는 채층의 분광 스펙트럼이다. 좌측 상단의 선 안에 위치한 밝은 두 개의 작은 점은 홍염에서 방출되는 채층선이다. 가로 방향으로 늘어선 두 개의 밝은 선은 코로나 이온의 방출선이다. 전자와 이온의 온도와 속도, 먼지의 분광정보를 측정한다. 출처표기: KASI-NASA 공동연구팀  사진 4. NASA-KASI 개기일식 관측단 현장 이미지
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4월 8일, 북미 대륙을 가로지르는 개기일식 진행
4월 8일, 북미 대륙을 가로지르는 개기일식 진행 - 태양의 비밀 밝히기 위해 개기일식 원정 관측단 총 출동 - 천문연-NASA, 국제우주정거장 코로나그래프 발사 전 최종 점검 ■ 4월 8일(현지시각, 한국시각 9일) 멕시코, 미국을 지나 캐나다 동부를 가로지르는 개기일식이 진행된다. 달의 본 그림자가 지나가는 지역은 최대 4분 30초에 이르는 시간 동안 개기일식의 암흑을 경험할 수 있다.   ■ 일식이란 달이 지구와 태양 사이를 지나면서 태양을 가리는 현상으로 태양의 전체를 가리면 개기일식이다. 이번 일식은 국내에서는 관측할 수 없다. 텍사스주 람파사스시(Lampasas, Texas) 기준으로는 8일 12시 18분부터 14시 58분까지 2시간 40분간 진행되며 태양이 완전히 가리는 개기식 기간은 4분 26초이다.    ※ 이번 일식은 여러 시간대(Time Zone)를 가지고 있는 북미 대륙을 가로질러 진행되기 때문에 특정 지역의 시각을 기준으로 할 수 없다. 천문연은 NASA와 공동으로 관측단을 파견한 텍사스주 람파사스시 중심으로 기준을 정했다. 1 진행 상황 대한민국 서울 Korea Standard Time (국내 관측 불가) 람파사스, 텍사스 (Lampasas, Texas) Central Daylight TIme 부분식 시작 9일 02:18 8일 12:18 개기식 시작       03:35        13:35 개기식 종료       03:40       13:40 부분식 종료       04:58        04:58 ■ 다음 개기일식은 2026년 8월 12일(현지시각, 한국시각 13일) 아이슬란드와 스페인을 통과할 예정이다. 한반도에서 볼 수 있는 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 9시 40분경 북한 평양 지역, 강원도 고성 등 일부 지역에서 볼 수 있으며 서울의 경우 부분일식으로 관측 가능하다. ■ 개기일식은 지상에서 태양 코로나*를 연구할 수 있는 유일한 기회다. 평소 태양의 밝은 광구 때문에 관측이 불가능한 대기층을 선명하게 볼 수 있기 때문이다.   ※ 태양 코로나: 태양 대기의 가장 바깥 영역 ■ 태양 연구에서 가장 대표적인 난제는 코로나 온도 가열과 태양풍 가속의 원리이다. 태양은 중심에서 바깥쪽으로 나아갈수록 온도가 낮아지지만 바깥 대기 부분인 코로나에서는 오히려 수백만 도까지 가열된다. 또한 태양 표면에서 초속 수십 km 정도의 태양풍이 코로나를 지나 지구 근처에서는 초속 수백 km로 가속된다. ■ 이런 태양의 비밀을 밝히기 위해 한국천문연구원(이하 천문연)은 이번 일식 때 텍사스주 람파사스시(Lampasas)와 리키시(Leakey)에 두 팀의 관측단을 파견해, 개기일식 때 관측이 가능한 태양의 바깥 대기 부분인 코로나를 연구하고, NASA와 공동으로 개발한 국제우주정거장용 코로나그래프*(이하 CODEX, Coronal Diagnositc Experiment)의 핵심 연구를 위한 마지막 지상 관측을 수행할 예정이다.    ※ 코로나그래프 : 인공적으로 태양 원반을 가려 개기일식처럼 관측할 수 있는 특수한 망원경 장치 ■ 두 관측단은 올해 9월 발사를 앞둔 CODEX의 핵심 기술인 편광카메라와 새로운 편분광장비를 활용해 태양반경의 1배에서 4배에 이르는 지역인 낮은 코로나 영역의 관측을 시도한다. 기상 악화에 따른 관측 실패 위험을 줄이기 위해 약 200km 떨어진 두 곳에서 관측을 진행한다.  ■ 첫 번째 관측단인 천문연-NASA 개기일식 관측단은 천문연에서 개발한 우주용 편광카메라와 편광기능이 없는 카메라를 함께 사용한다. 기존 개기일식 관측을 통해 얻어진 코로나의 온도와 속도 정보는 모두 비편광관측을 통해 이루어졌다. 편광관측을 통해 더욱 정확한 CODEX 관측자료의 분석과 해석에 활용할 예정이다. ? 천문연의 두 번째 관측단은 텍사스주 리키시에서 새로운 편분광 관측장비(코로나영역적분편분광기(CORIFS), 태양코로나멀티슬릿편분광기(SOMSPECT))를 사용해 전자와 이온의 온도와 속도, 먼지의 편광정보를 측정한다. 이 결과는 CODEX가 9월 국제우주정거장에서 관측할 중간 코로나 영역인 태양반경의 3~8배 영역의 관측 결과에 상호보완적인 연구자료로 활용될 예정이다. 그림 1. (우) 우주공간에서의 열진공환경에 대비한 시험을 위해 대형 챔버에 장착된 CODEX의 모습.    (좌) 국제우주정거장에서 CODEX 탑재 위치 ■ CODEX는 천문연이 NASA와 공동으로 개발해 세계 최초로 우주 공간에서 태양 코로나의 온도와 속도를 동시에 관측해 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 코로나그래프다. 현재 CODEX는 최종 조립 단계에 있으며, 올해 9월 발사 후 최대 2년간 국제우주정거장에서 운영될 예정이다. ■ CODEX 한국측 개발 책임자인 천문연 김연한 박사는 “이번에 NASA와 공동으로 개발한 CODEX는 태양 연구의 난제로 꼽히는 코로나 가열과 태양풍 가속 비밀의 실마리를 푸는 데 큰 기여를 할 것”이라며 “개기일식 동안 새로운 관측기법과 새로운 관측기를 시험하는 것은 우주에 관측기를 올리기 전에 시험하는 필수 과정이며, 우리나라에 우주항공청이 설립돼 본격적으로 우주탐사를 대비하는 데 있어 과학 기술적 의미가 크다”고 밝혔다. ■ 천문연-NASA 개기일식 관측단의 천문연 조경석 박사는 “이번 개기일식에서 코로나의 편광 특성 관측은 향후 CODEX 관측자료 해석에 신뢰도를 높이고 태양코로나의 편광 특성에 대한 지식을 확보한다는 측면에서 의미가 있다.”고 밝혔으며, 천문연 최성환 박사는 “이번 관측에는 천문연에서 개발한 세계 최초의 우주용 편광카메라와 자동관측 소프트웨어를 이용하여 짧은 개기일식 진행 동안 최대한 많은 편광 영상을 획득하게 된다”고 말했다.   ■ 새로운 편분광 관측을 시도하는 관측단을 이끄는 천문연 양희수 박사는 “이번 개기일식에서 두 대의 편분광 관측장비를 이용한 관측은 지금까지 수십년 간 한국 개기일식 원정관측단이 수행한 코로나 연구의 새로운 이정표가 될 시도로 새로운 연구 주제를 발굴하고 새로운 기술을 시험하는 계기가 될 것”이라고 말했다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고 1] 그림 및 참고 영상 그림 2. 2017년 천문연 개기일식 관측단이 미국에서 촬영한 개기일식과 코로나. (올해 개기일식 사진은 한국시각으로 4월 9일 오후 5시 이후 추가 배포 예정) 영상 1. 2017년 천문연 개기일식 관측단이 미국 와이오밍에서 촬영한 개기일식 영상(촬영자: 한국천문연구원 박영득 책임연구원(현 한국천문연구원 원장))        다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHrjBWuMO_cE~.mp4 영상 2. 2017년 제26회 천체사진공모전 동영상 부분 수상작(촬영자: 오준호, 제목 Eclipse)        다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHrnHWu4P-MA~.mp4 그림 3. 2024년 북미를 가로지르는 개기일식 관측 가능한 지역(출처: NASA) 그림 4. 개기일식의 원리 개기일식이란 달이 태양을 가려 태양 전체가 보이지 않는 현상을 말한다. 일식은 지구가 태양을 공전하고, 달이 지구를 공전하기 때문에 발생하는 현상으로, 지구-달-태양이 일직선으로 놓일 때 발생한다. 태양의 지름은 달의 지름보다 약 400배 크지만 달보다 약 400배 멀리 떨어져 있어, 달과 태양의 겉보기 시직경이 비슷하게 보여 개기일식이 나타난다. 개기일식은 지구의 공전궤도면과 달의 공전궤도면은 약 5도 정도 기울어져 있어 매 합삭(달이 지구와 태양 사이에 오는 시점)때마다 발생하지는 않는다. 보통 4년에 3번 비율로 발생하며 식이 일어나는 지역이 한정되므로 지구상에서 개기일식 현상을 관측하기는 쉽지 않다.  그림 5. 코로나그래프 개발 NASA 현장 사진 영상 3. 코로나그래프 개발 NASA 현장 동영상 및 인터뷰 링크:  http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJHrnFWuQJ9sM~.mp4 (1) Dr. Jeffrey Newmark (CODEX 연구책임자, NASA/GSFC) (2) 백지혜 박사 (Ground SW 개발 담당, 한국천문연구원) (3) Jim Lanzi (포인팅시스템 SW 개발 담당, NASA/WFF) [참고 2] 태양 연구의 목적과 관측단의 목적   - 태양풍 가속 태양에서는 끊임없이 흘러나오는 플라즈마의 흐름이 있는데 이를 태양풍이라 부른다. 태양풍은 태양에서 나와 태양권 전체로 퍼져 나가고 지구 주변의 우주환경에도 영향을 끼친다. 그런데 태양 표면 근처에는 초속 수십 km 정도로 빠져나오는 태양풍이 코로나를 지나 지구 근처에서는 초속 수백 km로 관측된다. 아직 왜 태양풍이 코로나를 지나면서 점점 빨라지는지는 명확히 알려지지 않았다. - 코로나 온도 가열 메커니즘  코로나는 태양대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분이다. 태양 표면 온도는 대략 6,000도인 반면, 코로나의 온도는 약 100만에서 500만도다. 물리 법칙에 따르면 열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동하기 때문에 태양 표면이 그 대기인 코로나보다 더 뜨거워야 한다. 그러나 아직까지 왜 코로나가 태양 광구보다 뜨거운지 명확한 원인이 밝혀지지 않았다. 개기일식과 코로나그래프로 관측되는 코로나의 연구를 통해 밝혀질 것으로 기대한다. 코로나에서 가속된 전자는 지구 주변 환경에 직접적인 영향을 미치기도 한다. - 천문연 개기일식 원정관측단의 목적 천문연은 올해 NASA와 함께 개발한 코로나그래프 CODEX를 하반기 국제우주정거장에 설치할 예정이다. CODEX는 태양반경 3~8배 영역의 태양 코로나에 대한 필터 관측을 통해 전자의 온도와 속도를 측정한다. 이번 개기일식 관측은 CODEX 팀과 함께 지상에서의 개기일식을 통한 코로나의 편광정보에 대한 기본 지식을 증진시키고 우주에서의 CODEX 자료해석을 위한 기초자료를 확보하는 것을 목표로 한다. 또한 코로나그래프로 측정이 어려운 1~4 태양 반경 위치에서 아직까지 코로나 관측에 사용된 적 없는 영역적분분광기술(CORIFS)과 멀티슬릿 분광기술(SOMSPECT)로 코로나를 구성하고 있는 전자(K-코로나)와 고에너지 이온(E-코로나)의 온도 및 분포, 먼지(F-코로나)의 분포를 이해하고자 한다. 영역적분분광기술은 이번 코로나 관측으로 실효성을 검증한 뒤 벌룬이나 큐브셋과 같은 소형 플랫폼을 통해 우주급 장비 개발에 활용될 예정이다. 멀티슬릿 분광기술은 이번 개기일식 기기 개발을 통해 개발 가능성을 검증해 천문연에서 개발 및 운영하고 있는 미국 빅베어 태양천문대의 고속영상태양분광기의 속도를 높이는 데 활용될 예정이다.       그림 6. (좌)천문연에서 시험 관측 중인 태양코로나멀티슬릿편분광기(SOMSPECT), (우) 코로나영역적분편분광기(CORIFS)
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이번엔 우리은하 중심 블랙홀 주변  정렬된 자기장 구조를 포착하다!
이번엔 우리은하 중심 블랙홀 주변 정렬된 자기장 구조를 포착하다! - 1,500배 무거운 M87 블랙홀과 유사한 구조로 정렬된 자기장 관측 - 4월부터 한국 전파망원경(KVN)도 블랙홀 관측 수행 ■ 한국의 연구진 및 연구기관들이 참여한 국제 공동연구진이 사건지평선 망원경(Event Horizon Telescope) 관측을 통해 우리은하 중심에 위치한 초거대질량블랙홀의 편광* 영상을 새롭게 공개했다. 공동연구진은 우리은하 블랙홀 가장자리에서 나선형으로 정렬된 자기장 구조를 포착했다.   ※ 편광: 특정한 방향으로만 진동하며 나아가는 빛(전자기파) 그림 1. 우리은하 중심에 위치한 초대질량블랙홀 편광 영상 ■ 블랙홀은 시공간의 휘어짐으로 중력을 설명한 아인슈타인의 일반상대성이론을 검증할 수 있는 가장 대표적인 대상이다. 이번 영상은 사상 최초로 우리은하 중심 블랙홀(2022년 5월 보도자료*)을 편광 관측한 결과다. 편광 관측을 통해 주변의 자기장에 의해 빛이 일정한 방향으로 정렬되어 나타난 것을 확인할 수 있다.   ※ 사상 최초로 우리은하 중심에 위치한 블랙홀 포착 링크(2022. 5. 12. 보도자료):  https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29144 □ 빛은 모든 방향으로 진동하며 이동하는데, 이때 빛이 한 방향으로 진동하는 경우 이를 편광됐다고 한다. 블랙홀 주변 플라즈마에서는 입자들이 강한 자기장에 따라 움직이며 이러한 입자들이 방출하는 빛은 자기장 방향에 수직이다. 따라서 편광된 빛을 관측함으로써 블랙홀 주변의 자기장 구조를 파악할 수 있다. 자기장 구조를 통해 블랙홀 바로 바깥에서 물질의 유입과 방출이 일어나는 원리를 이해할 수 있다.  □ 전 연구대상이었던 M87 블랙홀의 경우 2021년에 자기장 구조를 포착했으며(2021년 3월 보도자료*) 이로부터 블랙홀 주변의 자기장이 제트라고 불리는 강한 물질 분출류를 만들어낼 수 있음을 확인했다. 이번에 관측한 우리은하 블랙홀의 자기장 구조도 M87 자기장 구조와 매우 유사하다. 따라서 M87과 같은 제트 분출류가 우리은하 중심 블랙홀에도 있을 수 있음을 암시한다.    ※ M87 블랙홀 편광 관측 통해 물질을 빨아들이고 내뱉는 과정 밝히다 링크(2021. 3. 25. 보도자료):  https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/28712 □ 한국천문연구원/연세대학교 박사후연구원 조일제 박사는 “우리은하 중심 블랙홀은 M87 은하 중심 블랙홀과 달리 제트의 존재가 아직 관측으로 발견되지 않았다”며, “제트를 검증하기 위해서는 서로 다른 주파수에서의 동시 관측이 매우 중요하며 이를 위해 한국 연구자들의 주도로 한국우주전파관측망(KVN) 및 동아시아초장거리간섭계네트워크(EAVN)를 사용한 연구가 활발히 진행 중이다” 고 말했다.  □ 한국천문연구원 손봉원 책임연구원은 “두 초대형블랙홀이 전혀 다른 형태와 크기를 가진 은하에 속해 있고, 두 블랙홀의 질량과 크기가 약 1,500배 차이난다는 점을 고려하면, 이러한 자기장 구조가 다른 블랙홀에서도 동일할 수 있음을 암시한다는 점에서 더 흥미롭다” 라고 이번 발견의 중요성을 강조했다. □ 연구진은 2024년 4월에 사건지평선 망원경을 활용해 우리은하 중심 블랙홀을 다시 관측할 예정이다. 특히 이번 관측부터는 우주항공청과 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)도 본격적으로 참여한다.      □ 정태현 KVN그룹장은 “이전까지는 관측된 데이터 분석과 연구 차원에서 한국 연구자들이 참여했다면 이번부터는 KVN이 직접 관측으로 참여하는 것”이라며 “우주항공청 시대에 앞으로 고주파수 대역 관측 성능이 우수한 KVN이 함께 참여함으로써 더 선명한 블랙홀의 그림자를 볼 수 있을 것으로 기대하며 우리은하 중심 블랙홀의 숨겨진 제트도 발견하고자 한다”고 말했다.    □ 본 연구는 천체물리학저널레터(The Astrophysical Journal Letters) 2024년 3월호에 게재됐다. (보도자료 끝. 참고사진 있음.) [참고 1] 그림 및 참고 설명 그림 2. (좌측) 2021년 공개한 M87 은하 중심에 있는 초대질량블랙홀의 편광 영상, (우측) 이번에 공개한 우리은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀 편광 영상 - 편광(Polarization)이란 무엇인가?   ⋅동영상: https://www.youtube.com/watch?v=Un-9fbqlIKo   ⋅출처: ©EHTC and Fiks Film [참고 2] 우리은하 블랙홀 연구 관련 주요 내용 1 지구에서 가장 가까운 블랙홀의 구조는 원형 사상 최초로 우리은하 중심에 위치한 블랙홀 포착 2022년 2월 공개 2022년 5월 공개 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29045 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29144 [참고 3] 용어 및 관측시설 설명 - EHT 프로젝트 ‘블랙홀’이라 하면 검은 구멍을 떠올린다. 블랙홀을 직접 본 사람은 없고 블랙홀을 직접 볼 수도 없다. 블랙홀은 빛조차 흡수해 버려 직접 관측할 수 없기 때문이다. 우리가 영상이나 논문에서 봤던 블랙홀의 이미지는 모두 이론을 바탕으로 만들어진 상상에 불과하다. ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT)’은 번역하면 ‘사건지평선망원경’으로, ‘사건지평선’이란 블랙홀의 안과 밖을 나누는 넓은 경계지선을 뜻한다. 어떤 물질이 사건지평선을 지나 블랙홀로 빨려 들어갈 때 그 일부는 에너지로 방출되기에 높은 해상도의 관측 장비를 동원한다면 사건지평선의 가장자리를 볼 수 있다는 것이다. 사건지평선 부근은 강한 중력 효과에 의한 현상이 발생한다. 대표적인 것이 블랙홀의 그림자(Black Hole Shadow)이다. 블랙홀 주변의 원반에서 사건지평선 가까이에 다가간 물질은 빛의 속도에 가까운 매우 빠른 속도로 블랙홀 주변을 공전하며 블랙홀로 끌려 들어간다. 이때 발생하는 마찰이 유발한 강력한 빛이 원반을 밝게 빛나게 하는데, 이 원반의 모양은 블랙홀의 중력에 의해 왜곡되고 구부러져 보이게 된다(예: 영화 ‘인터스텔라’의 블랙홀). 또한, 관측자에게는 이 회전하는 원반 중 관측자를 향하여 움직이는 모서리가 관측자에게서 멀어지는 모서리보다 밝게 보이게 된다. 이렇게 블랙홀 주변의 극단적인 환경에서 발생하는 현상에 대한 관측은 일반 상대성 이론과 초대질량 블랙홀의 이해에 대한 강력한 증거가 된다. 해당 관측을 위해선 거대 관측 장비가 필요하다. 이에 지구촌 전파천문학자들은 전파망원경 8개를 하나로 연동해 지구 크기의 거대 망원경처럼 활용했다. 2018년 이후로 EHT 관측망에 추가로 참가하는 망원경이 더해져, 2020년에는 총 11대까지 수가 늘어났다. - 초대질량 블랙홀(Supermassive black hole) 활동성 은하의 중심에 있는 초대질량블랙홀은 우주에서 발견되는 가장 강력한 천체중 하나이며, 엄청난 크기의 중력으로 인해 많은 양의 물질을 빨아들이고, 그 과정에서 플라즈마 제트를 광속에 가까운 속도로 분출하여 수천 광년 떨어진 곳까지 뿜어낼 수 있다. 대부분의 은하 중심에 초대질량 블랙홀이 있을 것으로 추정된다.  - 일반상대성이론 1915년 알버트 아인슈타인은 일반상대성이론을 발표했다. 어떤 물체가 존재하면 그 주변 시공간은 그 물체의 질량에 영향을 받아 휘어지게 되는데 질량이 크면 클수록 주변 시공간이 더 많이 휘어져 더 큰 곡률을 갖게 된다는 것이다. 지금으로부터 100년 전인 1919년, 영국의 천문학자 에딩턴과 두 탐험대가 개기일식 전날 밤과 개기일식 동안 태양 주변의 빛을 관측했다. 에딩턴은 개기일식 때 태양 주변 빛이 태양의 중력에 의한 영향으로 빛이 1.61초 휘는 것을 관측했고, 약한 중력장 하에서 일반상대성이론을 검증할 수 있었다. - 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)  초미세구조를 관측하기 위해서는 여러 전파망원경을 하나로 연동해야만 한다. 세계 각지의 최첨단 전파망원경으로 하나의 천체를 동시 관측해 분해능(떨어져 있는 두 물체를 구별하는 능력)을 높이는 초장기선 전파간섭계 기술을 활용한다. 수백~수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측하여 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법이다. 간섭계를 구성하기 위해 동원한 전파망원경의 수가 많을수록, 그들 사이의 거리와 방향이 다양할수록 간섭계의 영상 복원능력이 향상된다. 8개 전파망원경이 각자 전파 신호를 포착하고 이 신호들을 한데 모아 ‘가상의 망원경 초점’에서 종합하면 사실상 지구만한 전파망원경의 효과를 낼 수 있다.  - 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network) 그림 3. KVN 평창 전파망원경 우주항공청과 한국천문연구원이 운영하는 KVN은 서울 연세대, 울산 울산대, 제주 서귀포(구 탐라대 부지), 평창에 설치된 21m 전파망원경 4기로 구성된 초장기선 간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometry) 관측망이다. KVN은 우리나라 크기 만한 가상의 큰 망원경을 구현하여 높은 분해능을 얻을 수 있다. 이를 통해 블랙홀이나 활동성 은하핵, 별의 탄생과 사멸 지역과 같은 우주의 초미세 구조를 세밀하게 관측할 수 있다. 최근 서울대 평창 캠퍼스에 KVN 4호기 건설이 완공되었으며,  KVN 평창 전파망원경은 기존 KVN 망원경의 관측 주파수 대역을 포함해 최고 270GHz에 이르는 고주파수 우주전파신호를 관측할 수 있는 세계 최초 5채널(22/43/86/150/230GHz) 수신시스템을 갖췄다. [천문연 보도자료 2023년 12월 20일자 참고: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29883] - 동아시아우주전파관측망 (EAVN, East Asian VLBI Network) 동아시아우주전파관측망 (EAVN, East Asian VLBI Network)은 한국, 일본, 중국의 총 16개의 망원경을 연결한 최대 기선 5000km 정도의 거대 VLBI 관측망이다. 한국천문연구원은 EAVN을 운영하는 4개국(한국, 중국, 일본, 태국)의 7개 기관(KASI, NAOJ, SHAO, XAO, YNAO, NGII, NARIT) 중 운영에 가장 큰 기여를 하고 있는 기관으로, EAVN의 관측제안서 접수, 관측 스케쥴링, 데이터 상관처리, 자료 아카이브관리 등을 담당하고 있고, EAVN의 관측 전반을 관리하는 웹페이지를 운영하고있다 (EAVN 웹페이지, https://radio.kasi.re.kr/eavn/main.php).
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