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핼러윈 맞아 NASA가 선정한 올해의 무서운 천체 사진
핼러윈 맞아 NASA가 선정한 올해의 무서운 천체 사진 - 천문연 김효선 박사 연구팀이 허블우주망원경으로 관측한‘악마의 눈 사진1. 허블우주망원경센터에서 선정한 올해의 핼러윈 천체사진 중심의 적색거성 ‘CW 레오니스(IRC+10216)’의 빛이 성간운을 뚫고 나가는 모습이 이글거리는 악마의 눈처럼 보인다. ⓒ NASA/NASA Hubble Space Telescope, T. Ueta, H. Kim ■ 미국 항공우주청(NASA)과 유럽 우주국(ESA)이 공동 운영하는 허블우주망원경센터(NASA?ESA Hubble Space Telescope)는 이달 31일로 다가온 핼러윈 데이를 기념해 올해의 핼러윈 천체사진으로 적색거성의 빛이 성간운을 뚫는 모습을 포착한 사진을 선정했다. 이 사진은 한국천문연구원 김효선 박사가 주도한 국제공동 연구팀이 허블우주망원경으로 지구로부터 사자자리 쪽으로 약 400광년 떨어진 적색거성 ‘CW 레오니스(IRC+10216)’촬영 사진의 허블우주망원경센터 편집본이다. □ 적색거성이 뿜어내는 강력한 항성풍은 별 주변에 두꺼운 방출물질층을 형성하는데 이 때문에 중심에 파묻힌 별 자체는 오히려 가시광선 영역에서는 보이지 않고 그 사이를 뚫고 나오는 별빛이 주변부와 상호작용하면서 신비로운 모습으로 나타난다. 이번 사진에 나타난 별의 중심부 껍질층은 악마의 노란 눈과 같고, 바깥 껍질층은 악마의 눈을 둘러싼 이글거리는 연기처럼 보인다.  □ 이 사진이 눈길을 끄는 것은 악마의 눈으로 묘사된 별 중심부에서 주변 물질을 뚫고 나오는 빛줄기가 마치 ‘잭오랜턴(Jack-o’-lantern)’ 안의 촛불 빛이 껍질에 뚫린 눈과 입으로 빛줄기가 새어나오는 것과 그 원리가 같기 때문이다. 잭오랜턴은 노란 호박에 귀신 얼굴을 새기고 그 안에 초를 넣어 만드는 핼러윈의 상징 중 하나다. □ 적색거성은 태양 정도의 질량을 갖는 별이 진화해 ‘별의 죽음’의 문턱에서 별 내부의 물질 대부분을 외부 우주공간으로 환원하는 단계에 있는 별이다. 이번에 관측한 CW 레오니스는 지구와 가장 가까운 적색거성 중 하나로 적색거성 연구에 매우 중요한 천체이다. □ 이번 ‘악마의 눈’ 사진은 지난 2011년과 2016년에 허블우주망원경으로 CW 레오니스를 관측한 결과를 합성한 사진이다. 천문연 김효선 박사 연구팀은 악마의 눈이 충혈된 듯 섬뜩하게 묘사될 수 있었던 원인인 외각 껍질층의 반복되는 고리 구조와 이를 뚫고 나가는 방사형 빛줄기의 과학적 의의에 주목했다. 또한 연구팀은 CW 레오니스 중심의 밝기가 매우 짧은 기간 동안 급격히 증가한 사실을 최초로 발견했는데, 이는 별 중심에서 뻗어나가는 방사형 빛줄기가 2016년 관측 시점에 지구에서 바라보는 시선 방향과 거의 나란해졌기 때문일 거라 설명했다. 이 연구결과는 올해 6월 ‘천체물리학저널(The Astrophysical Journal)’에 게재됐다.  □ 천문연 김효선 박사는“우리는 허블우주망원경의 고화질 광학 영상을 활용해 CW 레오니스의 중심에서 외곽까지 넓은 범위를 연구했고, 현재까지 베일에 싸인 적색거성의 복잡한 구조를 밝힐 실마리를 찾을 수 있었다”고 말했다. 이호규 박사는 “이번 결과를 토대로  천문연이 참여 중인 ALMA, 거대마젤란망원경 등을 활용해 적외선, 전파 영역 관측을 추가할 예정이다. 이를 통해 적색거성을 비롯한 별의 생성과 진화 연구에 획기적 발견을 할 것을 기대한다.”고 말했다. (보도자료 끝. 참고자료 있음) [문의] 한국천문연구원 전파천문본부 김효선 선임연구원(042-865-2062) 한국천문연구원 대형망원경사업단 이호규 선임연구원(042-865-2103) [참고자료 1]  □ NASA-ESA Space Hubble Telescope 공식 보도자료(동영상 포함) 링크 : https://esahubble.org/news/heic2112/  □ 허블우주망원경(Hubble Space Telescope) 사진2. 허블우주망원경(©ESA)   허블우주망원경은 미항공우주청(NASA)에서 개발한 천문관측용 우주망원경이다. 1990년에 우주왕복선에 의하여 고도 559 km의 저궤도에 오른 뒤, 다양한 천체들의 사진을 촬영하고, 분광 관측함으로써 천문학 발전에 지대한 공헌을 하고 있다. 구경 2.4m의 반사망원경을 탑재하고 여러 가지의 관측기기를 통하여 자외선부터 근적외선까지의 영역에서 관측해오고 있다. 그동안 우주왕복선들로부터 다섯 차례의 정비를 받아서 장비와 관측기기들이 교체되어 왔다.   허블우주망원경은 천문학적인 투자를 한 미국, 유럽 이외에도 전 세계를 대상으로 관측제안서 공모를 받는다. 올해의 핼러윈 천체사진으로 선정된 ‘악마의 눈’사진은 2016년 천문연 김효선, 이호규 박사 등 한국인 천문학자가 주도한 관측제안서가 채택돼 허블우주망원경으로 촬영했다.  □ 적색거성(red giant star)   생애 주기의 말기에 도달한 중소형 크기의 별. 질량이 태양의 0.3배에서 8배가량 되는 주계열성(main sequence star)은 적색거성으로 진화한다. 이런 주계열성의 중심핵에서 수소가 모두 소진되면 핵반응이 더 이상 일어나지 않아 중심핵이 자체 중력에 의해 수축하게 된다. 이 과정 동안 밀도와 압력이 증가하고 결과적으로 온도가 상승하게 된다. 중심핵의 온도가 상승하면 중심핵 밖에 남아 있던 수소가 핵융합하기에 충분한 온도가 되어 중심핵을 둘러싼 껍질에서 수소 핵융합반응이 일어난다. 이로부터 별의 외피층이 팽창하여 반지름이 커지고 외곽 대기는 밀도가 매우 낮아지게 된다. 이에 따라 별의 표면온도가 낮아지고 광도는 커지는 적색거성이 된다. [참고자료 2] 관련 논문, 연구팀 및 주요 내용 □ 논문 정보  - 제  목 : Multiepoch Optical Images of IRC+10216 Tell about the Central Star and the Adjacent Environment  - 게재지 : The Astrophysical Journal  - 게재일 : 2021년 6월 10일 □ 연구팀(저자순) - 김효선(한국천문연구원 전파천문본부 선임연구원) - 이호규(한국천문연구원 대형망원경사업단 선임연구원) - Youichi Ohyama(대만 천문물리연구소 책임연구원) - 김지훈(일본국립천문대?(주)메타스페이스 연구원) - Peter Scicluna(유럽남반구천문대?대만 천문물리연구소 연구원) - You-Hua Chu(대만 천문물리연구소 책임연구원) - Nicolas Mauron(프랑스 몽펠리에대학교?CNRS 연구원) - Toshiya Ueta(미국 덴버대학교 교수) □ 연구 내용 추가 설명    이번 사진의 배경이 된 연구 논문에서는 CW 레오니스의 2001년, 2011년, 2016년 허블우주망원경 관측 자료를 비교 분석했다. 모든 사진에서 빛줄기들의 선형성이 흐트러지지 않음에 주목하여 뚫린 구멍으로 별빛이 새어나오는 것이라고 추론했다. 또한, 이전 사진들과는 달리 2016년 사진에서만 중심별의 위치가 밝게 빛난다는 사실을 알게 되었는데 지구 방향의 빛줄기가 정확히 시선방향과 일치하는 일은 드물게 일어나는 것으로 연구팀은 해석하였다.    선형 빛줄기들의 중심별로부터의 방향위치는 15년간 거의 변하지 않았지만 빛줄기들 간의 상대적인 밝기는 크게 변했다. 마치 바다 위 등대가 불빛 방향을 규칙적으로 변화시키는 것과 유사하게 CW 레오니스도 상대적으로 밝은 빛줄기의 방향을 10년을 주기로 회전시키고 있는 것으로 보였다. CW 레오니스는 잭오랜턴과는 달리 별 주변의 껍질층은 완전히 뚫린 것이 아니라 쌓여있는 먼지티끌의 밀도가 상대적으로 희박한 부분들이 있는 것인데 그 부분의 밀도가 높아지면 빛줄기가 약해지고 희박해지면 빛줄기가 강해진다.   천문학자들은 CW 레오니스 외각 껍질층에 선명하게 각인되어있는, 반복되는 고리형 구조는 동반 쌍성이 존재해서 CW 레오니스 적색거성과의 궤도 상호작용을 통해 만들어낸 양파껍질과 같은 구조물일 것이라고 추측한다. 이번 연구에서는 2011년과 2016년 사진을 이용하여 고리형 구조의 크기 변화를 측정하고 별에서 방출된 껍질층 물질이 팽창하는 속도를 측정하였다. 이렇게 측정한 횡속도(transverse velocity)가 전파 영역의 분자선 시선속도(radial velocity)와 다르다는 사실을 이용하여 방출물질 층의 3차원 분포의 비대칭성과 쌍성의 궤도 모양에 대한 논의를 하였다.
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한일공동 우주전파관측망, 블랙홀 제트와 고밀도 가스 구름과의 격렬한 충돌 현장 포착
한일공동 우주전파관측망, 블랙홀 제트와 고밀도 가스 구름과의 격렬한 충돌 현장 포착 - 한일 7개 전파망원경 연결해 활동성은하핵 5년간 정밀 관측 - 블랙홀 제트와 주변물질 상호작용에 의한 진화 비밀 풀 증거 ■ 한국과 일본이 함께 협력해 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나인 활동성은하핵(Active Galactic Nuclei, AGN)에서 일어나는 특별한 순간을 포착했다.  ■ 한국천문연구원의 와지마 키요아키(Wajima Kiyoaki) 박사가 참여한 한국, 일본, 미국, 이탈리아 4개국 국제 공동연구팀은 활동성은하핵 ‘3C 84’가 만들어내는 강력한 제트 분출로 만들어진 전파엽(葉)* 탄생의 순간을 관측했다고 밝혔다.  ※전파엽(radio lobe): 활동성은하핵 중심의 초대질량블랙홀에서 분출된 고에너지의 제트가 주변의 고밀도 가스와 격렬하게 충돌하며 만드는 거대 규모의 빛나는 영역. 보통 활동성은하핵 양쪽에 위치한 대칭 구조이며 전파 파장에 해당하는 빛이 나뭇잎 모양으로 형성되어 ‘전파엽’이라 부른다. 보통 그 크기가 은하 자체보다 훨씬 크다.  □ 이번 연구 결과는 한국천문연구원의 한국우주전파관측망(Korea VLBI Network, KVN)과 일본국립천문대의 일본우주전파관측망(VERA Array)이 공동으로 운영하는 7개의 전파망원경으로 구성된 한일공동 우주전파관측망(KVN and VERA Array, KaVA)을 활용해 2015년부터 2019년까지 활동 은하 3C 84의 5년간의 장기 정밀 전파관측을 통해 밝혀냈다.  □ 관측 결과 3C 84 은하 중심의 초대질량블랙홀에서 분출된 제트 끝 지점의 열점(hotspot)*이 돌연 2016년 7월부터 2017년 말까지 약 1년 동안 움직임을 멈췄다. 2018년부터 열점과 그 주변의 전파엽이 다시 움직임을 시작하다 이후 열점은 사라지고 전파엽의 모양은 일그러지며 밝기 역시 감소했다. 연구진이 관측 데이터를 분석한 결과 이 현상은 초대질량블랙홀에서 분출된 제트가 주변의 고밀도 가스와 격렬하게 충돌하며 활동성은하핵의 전파엽 진행과 성장 과정에 큰 영향을 주는 것임을 밝혀냈다. ※열점(hotspot): 전파엽 내 고에너지의 가장 밝게 빛나는 부분이며, 활동성은하핵에서 분출되는 제트의 끝에 발생한다. □ 연구진은 3C 84 은하 중심의 초대질량블랙홀에서 불과 4광년의 거리에 있는 전파엽 움직임 관측을 목적으로, 한일공동 우주전파관측망(KaVA)의 43GHz 주파수 대역을 이용해 2015년부터 2019년까지 거의 매달 관측했다. 연구팀은 또한 고해상도 전파 관측이 가능한 미국 국립전파천문대의 VLBA(Very Long Baseline Array) 관측자료를 함께 활용해 관측 정밀도를 높인 영상을 확보했다. □ 3C 84는 지구에서 약 2억 3천만 광년 떨어진 페르세우스자리 은하단의 중심부에 있는 활동 은하(active galaxy)이다.  특히 활동 은하 중심부인 활동성은하핵은 다양한 파장에서 대량의 에너지를 방출하는데, 대부분의 활동 은하 중심에는 태양의 수백만 배에서 수백억 배 질량에 이르는 초대질량블랙홀이 존재한다고 알려져 있다. 초대질량블랙홀은 막대한 중력 에너지에 의해 주변 물질이 빨려 들어가고 그 중심에서는 빛의 속도에 가깝게 물질을 내뿜는 강력한 제트가 분출된다. □ 2005년 3C 84 은하 중심부의 활동성은하핵에서 제트가 막 분출되는 것이 처음으로 발견됐다. 3C 84 은하를 정밀 관측함으로써 초대질량블랙홀의 제트로부터 초기 전파엽의 탄생과 성장 과정을 지켜볼 수 있으므로 이번 성과는 블랙홀 제트와 주변 물질과의 상호작용에 의한 진화를 새롭게 설명할 수 있는 중요한 증거가 된다. 이번 연구에 참여한 천문연 와지마 키요아키(Wajima Kiyoaki) 박사는 “활동성은하핵의 강력한 제트를 막을 수 있을 만큼 밀도가 높은 가스가 블랙홀에 매우 가까이 존재할 수 있다는 것은 전혀 예상치 못했다”며, “이 천체의 기이한 성장 과정을 자세히 관측함으로써 활동성은하핵과 제트의 신비로운 형성과정을 풀 수 있을 것을 기대한다”고 말했다. □ 또한, 천문연 전파천문본부장 김기태 박사는“이번 연구 결과는 한일 공동 우주전파관측망인 KaVA의 세계적인 성능을 입증한 것이다”며, “이번 관측 결과를 토대로 중국, 이탈리아 전파망원경까지 추가로 결합해 더욱 향상된 해상도의 초대형 동시 관측망을 활용할 예정이며, 이를 통해 활동성은하핵의 진화 과정을 지속해서 밝혀낼 예정이다”라고 말했다.  [문의] 한국천문연구원 전파천문본부 와지마 키요아키(Wajima Kiyoaki) 책임연구원(Tel: 042-865-2031) 한국천문연구원 전파천문본부 정태현 책임연구원 (Tel: 042-865-2180) [참고자료 1]  ○ 동영상 링크: https://www.youtube.com/watch?v=ut8mhk_uvfA        시간에 따른 3C 84의 전파엽 형태 변화. 2016년 7월부터 2017년 말까지 전파엽 내의 열점의 움직임이 정체됐다가 2018년부터는 열점이 사라지고 전파엽의 모양이 일그러지고 어두워지는 모습을 볼 수 있다. (©Kazuhiro Hada, NAOJ) ○ 주요 그림 그림1. 3C 84의 중심핵(a)과 전파엽(b), 열점(c)의 모습 (좌측 그림) 2015년부터 관측한 3C 84의 초거대블랙홀에서 분출된 제트 끝부분인 열점의 위치 변화. 좌표의 숫자는 중심핵(a)의 위치에 대한 열점의 상대적 위치를 나타낸다. 열점은 약 1년 동안 좁은 영역(빨간 점)에 정체해 반시계방향으로 이동하다 2018년부터 다시 남쪽으로 이동을 시작했다(파란 점) (우측 그림) 3C 84 제트 전체의 전파 이미지. 중심핵(a)는 초거대블랙홀 최근접 지역에서 제트가 생성되는 곳에 해당하고, 이로부터 약 4광년의 거리에 있는 열점(c)은 전파엽(b) 속의 가장 밝게 빛나는 부분이며, 제트의 끝에 있다. 그림2. 2012년 7월부터 2020년 1월까지의 3C 84 전파엽과 열점의 위치 변화 3C 84의 전파엽과 열점은 2016년 중반까지 남쪽으로 운동을 계속하다가, 2016년 중반부터 2017년 말까지 열점의 운동이 멈췄다. 다시 2018년부터 열점과 그 주변의 전파엽이 다시 움직임을 시작했다. 이후 열점은 사라지고 전파엽의 모양은 일그러지며 밝기 역시 감소했다. 그림3. 이번 관측을 주도한 한일공동 우주전파관측망(KVN and VERA Array, KaVA) 한국천문연구원의 한국우주전파관측망(KVN) 전파망원경 3기와 일본국립천문대의 전파망원경(VERA) 4기를 연결한 총 7개의 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry) 관측망이다. ○ 용어 설명 - 전파은하(radio galaxy) 우리은하보다 수백 배 이상 강한 전파를 방출하므로 전파 은하라는 이름이 붙었다. 중심의 활동성은하핵에서 뻗어 나온 제트(jet)가 양 끝에 뭉쳐서 전파엽(radio lobe)라는 구조를 형성하고 있는 대칭적 모습을 하고 있다. 따라서 핵과 로브, 관측자가 일직선을 이루는 방향에서 관측할 때는 그냥 핵만 뚜렷한 모습으로 보인다. 전파를 방출하는 하나의 전파엽 크기는 보통 200광년 정도로 눈으로 보이는 은하 크기의 두 배 이상이 되고, 한쪽 전파엽 끝에서 반대편 전파엽 끝까지 1,000광년을 넘는 규모인 은하도 적지 않다. 전파엽에서의 전파방출은 싱크로트론 과정에 의한 것이다. 싱크로트론은 고속으로 움직이는 전자가 자기장을 따라 운동하면서 복사를 방출하는 현상인데, 이때 전파엽 내의 고속으로 가속된 전자는 장갑차를 뚫는 포탄처럼 고에너지를 갖는다. 또한 전파엽 내부에는 제트의 가장 끝점에서 강한 전파 복사인 열점(hotspot)이 존재하기도 한다. 그림4. 시그너스 A(Cygnus A)로 알려진 전파 은하 3C 405를 전파망원경으로 관측한 모습(©NRAO/AUI) 전파 은하를 전파 대역에서 관측하면 활동성은하핵(core)에서 분출된 제트(jet)에 의해 양쪽에 위치한 거대한 규모의 전파엽(lobe) 구조가 나타나고, 제트의 가장 끝부분에 해당하는 전파엽 내부의 가장 밝은 점을 열점(hotspot)이라고 한다. - 한일 공동 우주전파관측망 KaVA(KVN and VERA Array) 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망 KVN(Korean VLBI Network)과 일본국립천문대가 운영하는 VLBI 관측망 VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry)가 결합한 한일 공동의 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 관측망이다. 즉 서울 연세대, 울산 울산대, 제주 탐라대에 설치된 21m 전파망원경 3기로 구성된 KVN과 일본 미즈사와, 이리키, 이시가끼시마, 오가사와라에 설치된 20m 전파망원경 4기로 구성된 VERA가 결합한 7기의 전파망원경에 의한 VLBI 관측망으로 그 가장 긴 거리(미즈사와부터 이시가끼시마)인 약 2,300km 직경에 해당하는 전파망원경으로 관측하는 효과를 낼 수 있다. KaVA는 2010년 한국천문연구원과 일본국립천문대 사이 VLBI 상호협약에 의해 구축되었다. 그간 시험 관측 단계를 거쳐 현재는 한국, 일본은 물론 동아시아 지역 전체의 천문학자들과 공동 이용 중이다. (KaVA 홈페이지 주소 : http://radio.kasi.re.kr/kava/main_kava.php) [참고자료 2]  ○ 게재논문 정보  - 제목: Morphological Transition of the Compact Radio Lobe in 3C 84 via the Strong Jet-Cloud Collision  - 게재지 : 천체물리학 저널 회보(The Astrophysical Journal Letters)  - 게재일 : 2021년 10월 12일 ○ 연구팀 (저자순위 순)  - Motoki Kino (일본 코가쿠인대학교 교수)  - Kotaro Niinuma (일본 야마구치대학교 교수)  - Nozomu Kawakatu (일본 쿠레공업고등전문학교 교수)  - Hiroshi Nagai (일본 국립천문대 교수)  - Gabriele Giovannini (이탈리아 국립천체물리학연구소 교수)  - Monica Orienti (이탈리아 국립천체물리학연구소 연구원)  - Kiyoaki Wajima (한국천문연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수)  - Filippo D'Ammando (이탈리아 국립천체물리학연구소 연구원)  - Kazuhiro Hada (일본 국립천문대 교수)  - Marcello Giroletti (이탈리아 국립천체물리학연구소 연구원)  - Mark Gurwell (미국 하버드-스미소니언 천체물리연구센터 교수)
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어두운 천체 관측에 최적화된 국산 망원경 K-DRIFT 개발
어두운 천체 관측에 최적화된 국산 망원경 K-DRIFT 개발 - 30cm 소형망원경으로 세계 최대 단일 구경인 8.2m 스바루 망원경과 동등한 품질로 가까운 우주 극미광 영역 관측 성공 - 순수 국내 협력기술로 개발한 자유곡면 광학망원경, 미래 우주 탐사 활용 가능성 커 □ 한국천문연구원(이하 천문연)은 밤하늘보다 수천 배 어두운 극미광(Ultra Low Surface Brightness, Ultra LSB) 천체*를 효율적으로 관측할 수 있는  30cm급 비축 자유곡면 망원경 K-DRIFT(KASI-Deep Rolling Imaging Fast optics Telescope)를 국내 순수 기술로 개발하는 데 성공했다. *극미광 천체: 밤하늘의 일정한 면적을 관측했을 때 배경 밤하늘의 평균 밝기보다 수천 배 이상 어두운 천체  □ 일반적으로 광학망원경은 구경이 커질수록 빛을 모으는 집광력과 물체를 구분하는 능력인 분해능이 높아진다. 그래서 세계 유수의 천문대들은 우주 초기의 모습을 간직하고 있는 더 먼 거리의 어두운 천체를 보기 위해 망원경 구경의 크기를 키우고자 한다. 그러나 비교적 가까운 우주에는 오랜 시간 동안 성장한 천체의 다양한 흔적이 넓은 범위에 걸쳐 희미하게 극미광 영역에 존재하는데, 가까운 우주의 극미광 천체 관측의 경우 비록 구경이 크지 않더라도 넓은 시야각을 가진 저배율 망원경이 더 유리할 수 있다.  □ 천문연 고종완 박사가 이끄는 극미광 천체관측 연구팀은 최근 K-DRIFT 시험모델을 보현산천문대에 설치해 NGC 5907 은하 주변에 존재하는 밤하늘 밝기보다 약 1000배 어두운 극미광 영역 관측에 성공했다. 이번에 개발한 망원경은 구경 30cm의 소형 광학망원경이지만 현존하는 세계 최대 단일 구경인 8.2m 스바루(Subaru) 망원경과 동등한 품질의 거대은하 주변 극미광 영역 관측 영상을 획득했다. K-DRIFT는 스바루 망원경 구경 면적의 약 750분의 1 크기이나 망원경 구경에 따른 집광력, 노출 시간, 그리고 관측 조건 등을 고려했을 때 가까운 우주의 극미광 천체 관측에 있어 스바루 망원경보다 약 100배 이상의 관측 성능을 보였다.   □ 일반적인 반사망원경은 주축을 중심으로 대칭 형태인 축대칭 망원경으로 제작하는데 축대칭 구조로 인해 부경에 의한 차폐현상이란 큰 단점이 발생한다. 이번에 개발한 K-DRIFT는 비축 자유곡면 3반사 망원경 시스템(Linear Astigmatism Free-Three Mirror System)을 통해 기존 축대칭 반사망원경들이 갖고 있는 단점인 부경의 차폐현상을 제거하고, 망원경 내부에서 발생하는 산란광과 수차를 제거함과 동시에 넓은 시야를 확보해 가까운 우주의 극미광 천체 관측에 최적화됐다. 이번 망원경에 적용된 비축 자유곡면 3반사경은 첨단 초정밀 가공 기술이 필요하며 설계부터 가공, 조립, 정렬 등 모든 제작을 순수 국내 연구진들이 개발하여 실제 관측에 성공한 첫 사례이다.  □ K-DRIFT와 같은 비축 자유곡면 반사망원경은 작은 구경의 소형 망원경으로도 더 넓은 시야에서 고품질의 영상을 획득할 수 있어 우주와 우리 은하의 구조를 연구하기에 적합하다. 따라서 비축 자유곡면 반사망원경은 구축 및 발사비용에 있어 중량 제약이 큰 우주망원경에 효율적 대안이 된다. 특히, 미항공우주청(NASA)은 향후 추진 예정인 차세대 우주망원경 주요 임무 4개 중 2개의 임무에 비축 자유곡면 반사망원경 기술 활용을 준비 중이다. □ 연구진은 보현산천문대에 K-DRIFT 시험모델 관측시스템 구축을 마무리하고 연말부터 가까운 우주의 거대은하 주변 극미광 영역 탐사 관측을 시작할 예정이다. 더불어 비축 자유곡면 3반사경의 성능을 더욱 향상시켜 2024년 이후에는 K-DRIFT를 칠레 등 천문관측에 적합한 지역에 설치해 전천(全天) 극미광 탐사를 시작할 계획이다. □ 한편, 천문연은 비축 자유곡면 망원경 국산화 개발을 위해 지난 2019년부터 국내 광학부품 제작 중소기업들과 협력해 관련 연구를 진행했다. 천문연은 극미광 영역 탐사 임무 분석, 설계 및 관련 시험을 맡고, ㈜그린광학은 반사경 가공과 측정 기술 개발, ㈜에스앨랩은 망원경 가대 제작을 담당했다. □ K-DRIFT 개발 과제책임자인 천문연 고종완 선임연구원은 “현재 우주탐사 선진국을 중심으로 경쟁적으로 개발 중인 비축 자유곡면 반사망원경은 미래 우주망원경 개발뿐 아니라 지구탐사 관측 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 최첨단 기술”이라며, “출연연과 산업체가 협력해 개발한 K-DRIFT가 그동안 미지의 영역이던 극미광 탐사관측의 새로운 활로를 개척하게 될 것이다”고 말했다. [문의] 한국천문연구원 광학천문본부 고종완 선임연구원 (Tel: 042- 865-3394) 한국천문연구원 천문우주기술센터 김윤종 선임연구원 (Tel: 042- 865-2181) [참고1] 참고 동영상 및 사진 ㅇ동영상 1. K-DRIFT 시험모델의 NGC 5907 주변 극미광 관측 영상 (빨간색 화살표가 가리키는 곳이 극미광 영역) http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMBHrjeRuMP_Q~~.mp4 ㅇ동영상 2. K-DRIFT 시험모델 촬영 동영상 http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMBH7zeQOYM-w~~.mp4 그림1. K-DRIFT 시험모델의 관측 모습 그림2. K-DRIFT와 스바루 망원경으로 관측한 NGC 5907 은하 주변 극미광 영역 관측 비교 영상 K-DRIFT는 스바루 망원경 구경 면적의 약 1000분의 1 크기이지만 망원경 구경에 따른 집광력, 노출 시간, 그리고 관측 조건 등을 고려했을 때 극미광 천체 관측에 있어 스바루 망원경보다 100배 이상의 관측 성능을 보였다. 긴 타원형의 막대형태가 NGC 5907 은하이며, 붉은 화살표가 가리키는 은하 주변의 옅은 고리 형태가 이번 시험관측에 성공한 극미광 영역이다. [참고2] 참고 설명 ㅇ극미광 천체(Ultra Low Surface Brightness, Ultra LSB) 극미광 천체란 밤하늘의 일정한 각면적(입체각)에 해당하는 천체의 겉보기 밝기가 같은 면적의 배경 밤하늘 평균밝기보다 수천 배 이상 어두운 천체이다. 이번에 관측한 NGC 5907 은하의 주변에는 은하의 크기보다 훨씬 거대한 구조로 별들이 물결처럼 흘러 들어온 흔적이 남아 있다. 극미광 영역 관측으로 밝혀진 이 고리 형태의 흔적은 수십억 년 전에 이 은하의 주변에 있던 작은 위성은하가 병합되는 과정에서 조석력에 의해 부서진 잔해들로 NGC 5907 은하가 성장해 온 흔적이다. 이렇게 희미하게 넓게 퍼진 별들의 흐름은 대부분의 거대은하 주변에 있을 것이라 예상된다. 하지만 현재의 관측기술은 아주 극소수의 은하에 대해서만 그 존재를 확인하고 있다. 가까운 우주의 극미광 천체를 관측하기 위해서는 넓은 시야를 가지면서 내부 잡광을 최소화한 망원경 개발과 정확한 배경하늘 값 결정을 위한 관측법 개발이 필요한데, 지금까지 국내에서는 이 요구조건을 만족하는 망원경 제작기술이 전혀 없었다.  ㅇ비축 자유곡면 반사망원경(Off-axis Freeform Reflective Mirror System) 그림3. 축대칭 반사망원경(왼쪽)과 비축 자유곡면 반사망원경(오른쪽) 도식도 K-DRIFT 패스파인더 반사망원경은 비축 자유곡면의 선형 비점수차가 제거된 3반사 망원경 시스템(Linear Astigmatism Free-Three Mirror System)을 통해 기존 축대칭 반사망원경들이 갖고 있는 단점인 부경의 차폐현상을 제거하고, 망원경 내부에서 발생되는 산란광과 수차를 제거함과 동시에 넓은 시야를 확보해 극미광 천체 관측에 최적화됐다. 그림4. K-DRIFT 패스파인더 망원경 설계도 - (왼쪽)반사경(M1, M2, M3)은 광기계부와 결합되어 망원경 경통에 부착, 검출기 앞에 배플(baffle)을 붙여 내부에서 반사되는 빛을 차단해, 전체적으로 망원경 내부 잡광을 줄이기 위해 간결한 구조로 설계됐다 - (오른쪽)오목한 자유곡면의 M1, M3 반사경과 볼록한 자유곡면의 M2 반사경을 통해 검출기까지 가는 빛의 경로를 보여준다. ㅇNASA의 차세대 우주망원경에 비축 자유곡면 반사망원경 기술 활용 계획 미국국가연구위원회(National Research Council)는 국가적으로 추진하는 10년 단위 연구 중 6번째 연구보고서인 ‘2020 천문학과 천체물리학에 대한 10년 단위 조사보고서(2020 Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, Astro2020)’를 발표했다. 이 보고서에는 향후 2022년부터 2031년까지의 10년에 대한 우주와 천문학, 천체물리학에 대한 광범위하고 통합적인 계획을 제시하고 있다. (관련 링크 : https://www.nationalacademies.org/our-work/decadal-survey-on-astronomy-and-astrophysics-2020-astro2020) Astro2020에 NASA가 추진하는 거대 과학임무로 아래와 같은 총 4개의 우주망원경을 제시하고 있으며, NASA는 이중 2개의 임무에 비축 자유곡면 반사망원경 기술을 활용할 것을 검토 중이다. ㅇ LUVOIR(Large Ultra-Violet Optical Infrared Surveyor) =>비축 자유곡면 반사망원경 활용 검토 ㅇ OST(Origins Space Telescope) =>비축 자유곡면 반사망원경 활용 검토 ㅇ HabEx(Habitable Exoplanet Imaging Mission) ㅇ Lynx(formerly X-Ray Surveyor)       (관련 링크 : https://ntrs.nasa.gov/citations/20170010419)
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2022년도 월력요항 발표 - 내년 관공서의 공휴일은 67일, 주5일제 근무자의 휴일은 118일… 24절기와 명절, 공휴일, 기념일 등 달력 제작 기준 발표 - □ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙)는 2022년도(단기 4355년) 우리나라 달력 제작의 기준이 되는 2022년 월력요항*을 발표하였다.     * (월력요항) 국민들이 일상생활과 각종 활동에 활용할 수 있도록 달력 제작의 기준이 되는 정확한 날짜와 절기, 관련 법령 등이 정하는 공휴일 등을 과학기술정보통신부가 천문법에 따라 매년 발표하는 자료  ㅇ 이번 월력요항은 지난 3일 국무회의를 통과한 대체공휴일 확대 적용에 대한 내용의 ‘관공서의 공휴일에 관한 규정’ 개정안이 반영됐다.   ㅇ 기존 대체공휴일 적용대상은 설날 및 전후일, 추석 및 전후일, 어린이날 등 7일이었으나, 개정안은 여기에 국경일 4일*을 더해 11일로 확대하였다.     * 3?1절, 광복절, 개천절, 한글날 □ 2022년 달력의 적색표기일인 관공서의 공휴일은 총 67일로,  ㅇ 일요일 52일과, 국경일·설날 등 공휴일 19일을 더한 71일 중, 부처님오신날(5.8), 추석 연휴 마지막 날(9.11), 한글날(10.9), 기독탄신일(12.25)이 일요일과 겹쳐 총 67일이 되며, 이는 올해(67일)와 동일하다.  ㅇ 특히, 내년 추가된 공휴일에는 대통령 선거(3.9(수)), 전국 동시 지방선거(6.1(수)), 추석 대체공휴일(9.12(월)), 한글날 대체공휴일(10.10(월))이 있다. □ 주5일제를 실시하는 기관의 경우에는 총 휴일수가 118일로,  ㅇ 관공서의 공휴일 67일과 토요일 53일이 더해진 120일 중, 토요일과 겹치는 공휴일 2일(1월 1일(1.1), 추석 연휴 둘째 날(9.10))로 인해 총 118일이 되며, 이는 올해(116일)보다 2일 늘어난 것이다. □ 주5일제 기관을 기준으로 3일 이상 연휴는 총 6번으로, 1월 29일~2월 2일(설날 연휴 및 토·일요일, 5일), 6월 4~6일(현충일 및 토·일요일, 3일), 8월 13~15일(광복절 및 토·일요일, 3일), 9월 9~12일(추석 연휴 및 대체공휴일, 4일), 10월 1~3일(개천절 및 토·일요일, 3일), 10월 8~10일(한글날 및 토요일, 대체공휴일, 3일)이다. □ 주요 전통명절은 설날(음 1월 1일)이 2월 1일(화), 정월대보름(음 1월 15일)은 2월 15일(화), 단오(음 5월 5일)는 6월 3일(금), 칠석(음 7월 7일)은 8월 4일(목), 추석(음 8월 15일)은 9월 10일(토)이다.  ㅇ 한식은 4월 6일(수), 초복은 7월 16일(토), 중복은 7월 26일(화), 말복은 8월 15일(월)이다.  □ 한편, 이번 월력요항에는 지방공휴일이 포함됐다. 지방공휴일은 「지방공휴일에 관한 규정」에 따라 지방자치단체의 관공서가 특별히 휴무하는 날로, 해당 지역에서 발생한 역사적 사건을 기념하는 날이다.  ㅇ 월력요항에 수록된 지방공휴일에는 제주특별자치도 4·3희생자 추념일(4.3), 광주광역시 5·18민주화운동 기념일(5.18)이 있으며, 지방자치단체가 해당 기념일 주관 부처의 장과 협의하여 조례로 지정한다. □ 2022년 월력요항에 관해 기타 자세한 사항은 관보 및 과학기술정보통신부와 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지에서 확인할 수 있다. 붙임: 2022년 월력요항 
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[참고자료]NASA 로켓, 천문연 공동개발 'CIBER-2' 싣고 발사 성공
NASA 로켓, 천문연 공동개발 'CIBER-2' 싣고 발사 성공  - 적외선 우주배경복사 관측 실험 수행 예정 - □ 한국천문연구원이 참여한 ‘적외선 우주배경복사 관측 실험-2’(CIBER-2, Cosmic Infrared Background ExpeRiment-2)를 수행하기 위해 미항공우주국(NASA)의 블랙 브랜트 9호(Black Brant IX) 로켓이 6월 7일 16시 25분(한국시각) 미국 뉴멕시코 주의 화이트 샌드(White Sands) 미사일 기지에서 발사에 성공했다. □ 이번 관측은 천문연이 미국 NASA/JPL, 캘리포니아공과대학교(California Institute of Technology), 로체스터공과대학교(Rochester Institute of Technology), 일본 관서대학교 등과 함께 국제공동 개발한 적외선카메라 시스템 CIBER-2를 NASA 과학 로켓에 탑재해 수행했다. 이번에 발사된  과학로켓은 고도 325km 까지 날아가 적외선 카메라를 운반하여 약 350초 동안 약 12 평방도(deg2)* 영역의 우주 공간을 관측했다. 관측 수행 후 다시 지구로 떨어진 로켓은 회수돼 재활용한다.   *보름달의 경우 약 0.5 평방도이며, 보름달 크기의 입체각 안에는 대략 수십 개의 은하단을 관측할 수 있다.   □ CIBER-2는 2009년부터 2013년까지 4차례에 걸쳐 성공적으로 발사된 CIBER-1의 후속 프로젝트이다. CIBER-2의 임무는 과학로켓에 탑재된 망원경을 통해 근적외선(1~2μm) 영역의 우주배경복사를 관측함으로써 우주 초기의 별 및 은하에 대한 연구를 수행하는 것이다. 천문연은 이번 CIBER-2 탑재체의 핵심 부품인 적외선 검출기, 데이터 처리?전송을 위한 전자 시스템, 그리고 지상 전자 장비 개발 등을 담당했다.  □ 우주배경복사는 특정한 천체가 아니라 우주공간의 배경을 이루며 모든 방향에서 같은 강도로 들어오는 전파를 말한다. 우주배경복사는 주파수가 아주 짧은 마이크로파 영역에서부터 가시광선과 적외선 영역까지 다양하게 발생하는데, 적외선 영역의 우주배경복사는 우주 초기에 물질과 별이 생성되면서 발생된 것이므로 매우 희미하다. 또한 지상에서는 지구 대기에 의한 손실로 인해 관측이 어렵기 때문에 인공위성이나 로켓을 활용한 관측이 필수적이다. □ 또한, 적외선 관측은 우주 내에 비교적 저온의 영역(절대온도 수십~수천K)을 조사하는데 유효하다. 따라서 이번 CIBER-2의 적외선 우주배경복사 관측을 통해 은하와 은하 사이에 존재한다고 믿어지는 떠돌이 왜성의 분포와 양에 대해 연구함으로써 우주 진화 모델 연구에 중요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다. □ 천문연은 향후 계획된 CIBER-2 로켓 2차 발사를 포함해 미항공우주국 등과 공동연구를 추진 중이며, 이번 관측 결과 분석 및 후속 연구도 참여할 예정이다. [문의] 한국천문연구원 우주과학본부 이대희 책임연구원 (Tel: 042- 865-3370) 한국천문연구원 우주과학본부 박원기 책임연구원 (Tel: 042- 865-3397) [참고 그림] 그림1. 이번에 발사된 로켓에 실린 CIBER-2 탑재체 시스템 천문연은 적외선 검출기와 전자 시스템 개발에 참여했다. (붉은 선 표시) 그림2. CIBER-2 탑재체 외관 ©NSROC III/NASA 그림3. CIBER-2 적외선 카메라 주경 ©NSROC III/NASA 그림4. CIBER-2 탑재체 내부 모습 ©NSROC III/NASA 그림5. CIBER-1이 탑재된 과학로켓 발사 사진(2013년 8월) ©NASA 그림6. 미항공우주국의 과학 로켓 조립 사진 ©NASA 그림7. 스피처(Spitzer) 우주망원경으로 촬영한 적외선 우주배경복사 예 ©NASA/JPL-Caltech (왼쪽)스피처 우주망원경이 적외선으로 촬영한 큰곰자리 근처 영상  (오른쪽)왼쪽의 스피처 관측 영상에서 광도가 잘 알려진 별, 은하 등을 삭제하고 남은 배경을 강화한 영상. 불규칙한 배경 빛은 바로 적외선 우주배경복사 때문이다. 밝은 색상은 밝은 영역을 나타낸다.
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제29회 천체사진공모전 수상작 발표
제29회 천체사진공모전 수상작 발표 - 대상에 공양식의‘니오와이즈 혜성’ 선정 ■ 한국천문연구원이 제29회 천체사진공모전의 결과를 발표했다. 이번 공모전에서는 총 194개 작품이 출품됐으며, 공양식 씨의 ‘니오와이즈 혜성’이 대상을 차지했다.      대상작: 니오와이즈 혜성, 공양식 ■ 천체사진공모전은 사진뿐만 아니라 그림, 동영상까지 함께 공모하며, 주제는 심우주(Deep sky)·지구와 우주·태양계 분야로 나누어진다. 기술성과 예술성, 시의성, 대중성을 기준으로 심사하며, 이번 대회에서는 전체 응모작 중 27개 작품이 수상작으로 선정됐다. ■ 특히 올해 천체사진공모전은 대국민 인기상을 신설했다. 심사위원이 천문우주과학적 시의성과 홍보 전달력을 평가해 상위 득점 10개의 수상작을 선정했고, 이후 천문연 공식 페이스북(Facebook)에 업로드되어 5월 10일부터 16일까지 7일간 온라인 평가를 진행해 국민 투표를 거쳐 최종 수상작을 결정했다. ■ 심사위원들은 "올해는 전반적으로 응모작 수가 늘고 작품들의 수준이 높아져, 천체사진에 대한 국민들의 관심이 더 많아졌다는 것을 실감했다"며 "코로나 19로 해외 촬영 사진은 줄었지만 대신 국내에서 촬영한 심우주 분야 작품들의 기술적 수준이 상당히 높아졌고, 노출과 필터 등에 색다른 시도가 돋보였다. 또 지난해 주요 천문현상을 다룬 작품은 다소 적었지만 다양한 대상을 촬영한 작품들이 늘었다"고 심사 소감을 전했다. ■ 수상자들에게는 상패와 상금이 수여되며, 특별히 대상 수상자에게는 한국천문연구원장상과 상금 200만 원이 수여된다. 올해 공모전 시상식은 코로나19(COVID-19) 여파로 5월 31에 전 부문 시상을 온라인으로 대체한다.  ■ 한편, 한국천문연구원의 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있으며, 수상 작품들은 다양한 천문우주 과학문화 확산의 콘텐츠로 활용될 예정이다. ■ 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/28688 ※ 제29회 천체사진공모전 온라인 시상식(유튜브) : https://youtu.be/CkUJCeEbomc
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인공지능이 그린 우리은하 주변 암흑물질 지도
인공지능이 그린 우리은하 주변 암흑물질 지도 - 딥러닝 기술 활용해 우리은하 주변 암흑물질 분포 예측 - 은하 사이 숨겨진 다리인 암흑물질 예측에 결정적 단서 포착 ■ 한국천문연구원은 우리은하 주변의 외부 은하 정보에 인공지능을 적용해 기존 연구 대비 3배 이상 정밀한 우리은하 주변 암흑물질* 분포 지도를 공개했다.      *암흑물질: 질량이 있어 중력을 통해 우주에 존재한다고 간접적으로 추정되는 물질. 암흑물질은 빛을 내거나 반사하지 않아 우리 눈에 보이지 않는다. 이러한 암흑물질은 우주를 구성하는 에너지의 약 26%를 차지할 것으로 추정된다. ■ 천문연 홍성욱 박사가 주도한 국제 공동 연구진은 약 1,900개의 외부 은하 정보에 딥러닝(Deep Learning) 기술을 적용해 우리은하로부터 1억 광년 내에 펼쳐져 있는 암흑물질의 밀도 분포를 예측했다. 이번 결과를 통해 약 3백만 광년의 해상도를 가진 우리은하 주변 우주 거대 구조(large-scale structure of the universe)*의 상세한 모습을 확인할 수 있었다.     *우주 거대 구조: 우주에 분포하는 은하들이 이루는 거시적인 구조. □ 연구진은 우선 인공지능 모형을 학습시키기 위해 ‘일러스트리스-TNG (Illustris-TNG)’라는 대규모 우주 거대 구조를 모사한 시뮬레이션을 활용했다. 이를 통해 학습한 암흑물질 예측 모형은 은하 간 실가닥(filament) 구조를 매우 자세하게 재구성했다. 특히 은하의 위치와 공간 속도를 동시에 입력했을 때 기존 시뮬레이션과 비슷한 매우 높은 수준의 암흑물질 분포를 예측할 수 있음을 확인했다. 학습된 암흑물질 예측 모형의 성능 확인을 위해 실제 우리은하 주변 1억 광년 내에 존재하는 은하 정보를 적용한 결과 우리은하가 포함된 국부 은하군과 처녀자리 은하단 등 기존에 알려진 은하 집단과 은하들을 연결하는 실가닥 구조가 잘 재현됨을 확인했다. □ 눈에 보이지도 않는 암흑물질의 분포를 밝히는 것이 중요한 이유는 은하와 은하를 연결하는 우주망(cosmic web)이 대부분 암흑물질로 구성됐기 때문이다. 암흑물질의 분포는 우주에 존재하는 각각의 은하가 과거에 어떻게 형성됐는지 또한 미래에 어떻게 진화할지를 알 수 있는 우주 팽창 모형의 기본 뼈대가 된다.  □ 특히 과거 우주망 지도를 구현하고자 시도한 연구들은 초기 우주 모형에 대한 가설을 수립하고 수십억 년 동안 우주의 진화를 모사해야 하는데 이는 방대한 계산과 전산 자원이 필요하기 때문에 우리은하 주변 암흑물질 분포까지 상세하게 볼 수는 없었다. 이번 연구 결과는 기존과 다른 완전히 새로운 접근 방식인 딥러닝 기술을 통해 다양한 은하 정보의 확률적 통계 모형을 구축함으로써 암흑물질 분포 예측을 매우 효율적으로 재현했다는 데 큰 의의가 있다. □ 이번 연구를 이끈 천문연 이론천문센터의 홍성욱 박사는 “차세대 첨단 천문관측 장비들이 가동되면 이제껏 발견되지 못한 새로운 은하들이 지속적으로 은하 목록에 추가될 것이며, 이를 통해 암흑물질 예측 모형의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다”며“이번에 활용된 딥러닝 기술을 통해 향후 우리은하 주변뿐 아니라 더 확장된 우주 거대 구조에 대한 상세 지도를 얻는다면 이는 궁극적으로 현대 천문학의 난제인 암흑물질의 정체를 밝힐 결정적 단서가 될 것이다”고 말했다. □ 본 연구결과는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 5월 26일자에 게재됐다.(보도자료 끝. 참고자료 있음.)   ☎ 042-865-2020 이론천문센터 홍성욱 선임연구원 [참고 1] 주요 사진 그림 1. 인공지능으로 예측한 우리은하 주변 1억 광년 내의 3차원 암흑물질 분포와 운동 방향  좌표 가운데 검은색 ‘X’는 우리은하의 위치를 표시하며, 작은 검은 점들은 우리은하 주변에 위치한 잘 알려진 외부 은하이다. 빨간색 영역은 암흑물질 밀도가 높은 곳이며, 파란색 영역은 암흑물질 밀도가 비교적 낮은 곳임을 의미한다. 화살표는 암흑물질의 운동 방향을 나타낸다. 은하와 은하 사이를 연결하는 암흑물질들이 미세한 실가닥처럼 분포하는 것을 확인할 수 있다.     (a) 초은하좌표계* XY평면상 우리은하 주변 암흑물질 분포    (b) 초은하좌표계 YZ평면상 우리은하 주변 암흑물질 분포    (c) 초은하좌표계 ZX평면상 우리은하 주변 암흑물질 분포  *초은하좌표계: 우리은하를 중심으로 하여 우리은하 바깥의 천체의 위치를 표시하는 좌표계 중의 하나. xyz 직각좌표계를 이용할 경우, z축(SGZ)은 헤르쿨레스자리 방향이며, x축(SGX)은 우리은하 중심에서 지구를 향하는 방향으로 정의한다. 그림 2. 암흑물질 분포를 예측하기 위해 사용한 인공지능 모형 외부 은하들의 공간 분포와 각각의 운동 속도 정보를 입력값(그림 왼쪽)으로 하고 암흑물질의 밀도 분포를 출력값(그림 오른쪽)으로 하는 합성곱 신경망(convolutional neural network) 기반의 딥러닝 모형이다. 학습훈련은 일러스트리스-TNG 시뮬레이션에서 우리은하와 비슷한 환경을 골라낸 자료를 이용했다. 은하의 공간 분포와 속도 정보를 잘 활용했을 때 인공지능은 암흑물질의 밀도 분포를 약 3백만 광년 규모까지 잘 드러내줄 뿐 아니라, 은하와 은하 사이 암흑물질들이 따라 분포하는 미세한 실가닥 구조도 잘 재현해 낸다. [참고 2] 용어 설명 ○ 암흑물질 질량은 있으나 빛과 상호작용을 거의 하지 않아 망원경으로 직접 관측할 수는 없는 물질을 통틀어 이르는 말. 우리 우주 전체 에너지의 약 26% 정도를 차지하며, 이는 일반적인 물질의 5배에 해당한다. 망원경으로 직접 관측할 수는 없지만, 우주의 전체적인 구조에 큰 영향을 미치므로 은하의 분포나 중력렌즈 효과 등을 통해 간접적으로 그 분포를 알 수 있다.   ○ 우주 거대 구조 오늘날 우주에 있는 물질의 분포는 무작위로 흩어져 있지 않고, 그물 모양과 같은 구조를 이루는데, 이러한 구조를 우주 거대 구조라고 한다. 초기 우주는 매우 균일한 편이지만, 중력과 우주의 공간 팽창에 의해 시간이 지나면 우주 거대 구조가 만들어진다. 따라서 우주 거대 구조를 분석하면 우주의 성질에 대해 많은 것을 알 수 있다. 그림3. 슬로언 디지털 천구측량(SDSS, Sloan Digital Sky Survey)을 통해 관측한 우리은하 중심으로 약 20억 광년 반경 내 은하 분포 모습(출처: SDSS Legacy Survey) 우리가 현재까지 볼 수 있는 우주는 그 거리가 약 470억 광년에 이르고 있다. 하지만, 그것도 우주의 전체는 아닐 것이라고 추측하고 있다. 470억 광년에 이르는 거리 안에서도 우리 우주는 다양한 구조를 갖고 있다. 규모가 작은 순서로 은하군, 은하단, 초은하단, 대규모 구조 등이 있다. 은하군과 은하단들도 무리를 지어 초은하단을 이루고 있으며, 이 모든 것들을 포함하는 것을 우주 거대 구조 (large scale structure of the universe)라고 부른다. 이러한 우주의 거대 구조는 은하들의 3차원 공간 분포를 연구하기 시작한 1980년대에 그 존재가 알려졌는데, 은하들의 3차원 공간분포는 은하들의 적색이동을 관측해 알아낼 수 있다. 이런 프로젝트는 하버드-스미소니안 천체물리연구소(CfA, Center for Astrophysics)의 적색이동 탐사로부터 본격적으로 시작됐다. 그들은 북반구 하늘을 관측하였는데 거대 장벽(Great Wall), 보이드(Void), 거대 인력체(Great Attractor)등 우주 거대 구조를 명확히 보여주었다. 현재는 약 250만개의 은하의 적색이동 관측을 목표로 하고 있는 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)의 4단계 관측이 완료됐다.   - 은하군(Group of galaxies): 은하군은 작은 은하 무리이다. 이들은 보통 수백만 광년 크기 내에 50개보다 적은 은하들을 포함하고 있으며, 우리은하는 국부 은하군에 포함되어 있다.  - 은하단(Cluster of galaxies): 서로 중력에 의해 속박된 수백 개에서 수천 개의 은하들로 구성된 구조이다. 이들은 우주에서 가장 큰 중력속박 천체로 알려져 있고 초은하단이 발견되기 전인 1980년대까지 우주에서 가장 거대한 것으로 알려졌던 구조이다  - 초은하단(Supercluster): 은하단 및 은하군으로 이루어진 대규모 무리로 우주에서 가장 거대한 구조 중 하나이다. 은하단과는 달리, 초은하단은 서로 중력에 의해 결집되어 있지 않다. 따라서 초은하단에 포함되더라도, 은하단들은 허블 흐름으로 인해 서로 멀어지는 방향으로 움직이고 있다. 우리은하는 국부 은하군에, 그를 포함하는 라니아케아 초은하단(Laniakea Supercluster)에 포함되어 있다. [참고 3] 논문 및 연구팀 ○ 논문 - 게재지: The Astrophysical Journal - 제목: Revealing the Local Cosmic Web from Galaxies by Deep Learning - 게재일자 : 2021년 5월 26일 ○ 연구팀(저자순) -  홍성욱 (한국천문연구원 이론천문센터 선임연구원) -  정동희 (펜실베니아 주립대학교 천문학 및 천체물리학과 교수) -  황호성 (서울대학교 물리천문학부 교수) -  김주한 (고등과학원 거대수치계산연구센터 교수)
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■ 한국천문연구원은 아래와 같이 인사이동을 실시한다.                                                  - 아  래 - 5월 23일자  감사부장   김경호(金慶浩), 만 55세.
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5월 26일 개기월식 천문현상 예보
5월 26일 개기월식 천문현상 예보 - 개기월식 최대식 시각 26일 20시 18분…월출 이후 관측 가능 - ■ 한국천문연구원은 5월 26일 달이 지구의 본그림자에 완전히 가려지는 개기월식이 일어난다고 예보했다. 이번 월식은 5월 26일 18시 44분 36초에 달의 일부분이 가려지는 부분식이 시작되지만, 달이 19시 36분에 뜨기 때문에 월출 이후 시점부터 관측이 가능하다.  □ 이날 달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 개기식은 20시 9분 30초에 시작되며 20시 18분 42초에 최대, 20시 27분 54초에 종료된다. 이후 부분식이 다시 진행되어 22시 51분 12초에 월식의 전 과정이 종료된다. 이번 월식은 아메리카, 아시아, 호주, 남극, 태평양과 인도양에서 볼 수 있다. 표 1. 5월 26일 개기월식 진행 시각 표 1. 5월 26일 개기월식 진행 시각 진행상황 시각(KST) 반영식의 시작 5월 26일 17시 46분 12초 부분식의 시작 26일 18시 44분 36초 월출 26시 19시36분 개기식의 시작 26일 20시 09분 30초 개기식의 최대 26일 20시 18분 42초 개기식의 종료 26일 20시 27분 54초 부분식의 종료 26일 21시 52분 48초 반영식의 종료 26일 22시 51뷴 12초 일몰 : 19시 43분 월출 : 19시 36분 □ 달이 지구 그림자에 가장 깊게 들어가는 ‘최대식’ 시각은 20시 18분인데, 이때 달의 고도가 약 6도로 높지 않기 때문에 남동쪽 지평선 근처 시야가 트여 있는 곳에서 맨눈으로 관측이 가능하다. 개기식 중인 20시 9분에서 20시 27분까지 약 18분 동안은 지구 대기를 통과한 태양 빛 때문에 평소보다 어둡고 붉은 달을 볼 수 있다.  그림 1. 2021년 5월 26일 개기월식 달의 위치도 □ 한편, 오는 11월 19일에는 부분월식이 있다. 11월 19일 부분월식은 16시 18분 24초에 시작되지만, 달이 17시 16분에 뜨므로 이 시점 이후부터 부분월식 관측이 가능하다. 부분식은 18시 2분 54초에 최대, 19시 47분 24초에 종료된다. □ 우리나라에서 볼 수 있는 개기월식은 지난 2018년 7월 28일에 있었고, 앞으로 2022년 11월 8일에 이와 같은 개기월식을 볼 수 있다. (보도자료 끝. 참고 그림 및 설명 있음.) [참고 동영상]  개기월식 동영상 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMOGLHeTOYN_g~~.wmv (2018년 1월 31일, 한국천문연구원 박영식 선임연구원 촬영) [참고 그림]  그림 2. 2021년 5월 26일 개기월식 그림 3. 개기월식(2018.1.31., 한국천문연구원 박영식 선임연구원 촬영) [참고 설명]  □ 이전과 이후 개기월식 정보 ? 월식 현상은 매년 1~2회가량 일어나 어렵지 않게 볼 수 있다. 우리나라에서 가장 최근에 있었던 개기월식은 2018년 7월 28일로, 이때는 새벽 3시 24분 12초 부분월식이 시작되어 개기식 종료 이후 월몰 시각인 새벽 5시 37분까지만 관측이 가능했다.  □ 개기월식은 어떤 원리로 일어나게 될까? ? 월식은 지구가 달과 태양 사이에 위치하여 지구의 그림자에 달이 가려지는 현상이다. 보름달일 때에 일어나며 지구가 밤인 지역에서는 어디서나 볼 수 있다. 그러나 달의 궤도와 지구의 궤도가 약 5도 기울어져 있기 때문에 보름달일 때도 월식이 일어나지 않는 경우도 있다. 지구의 본 그림자에 달의 일부가 들어갈 때 부분월식이 일어나며, 달의 전부가 들어갈 때 개기월식이 일어난다. 달이 지구 그림자에 들어간다고 안 보이게 되는 것은 아니다. 지구 대기를 통과한 태양 빛이 굴절되며 달에 닿게 되고, 이 빛에 의해 달이 검붉게 보이게 된다.  그림 4. 월식의 원리 □ 개기월식의 과학? □ 개기월식 때는 왜 달이 붉게 보일까? 지구 대기를 지난 태양 빛이 굴절되어 달에 도달하는데, 지구 대기를 지나면서 산란이 일어나 붉은빛이 달에 도달하기 때문이다. 월식이 일어날 때마다 달의 붉은색이 조금씩 다르게 보이는데, 이를 통해 지구 대기의 상태를 확인할 수 있다.  □ 지구는 둥글다는 것은 어떻게 알았을까? 월식은 달이 지구 그림자에 들어가는 현상이다. 고대 그리스 시대의 아리스토텔레스는 월식을 관측하다가 달에 드리운 그림자가 지구의 그림자이며, 그림자를 통해 지구가 둥글다는 것을 알았다고 한다.
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■ 한국천문연구원은 아래와 같이 인사이동을 실시한다.                                                      - 아  래 - 4월 16일자  우주과학본부장   이재진(李載振), 만 50세 우주위험감시센터장   조성기(趙成基), 만 53세 정책부장   윤양노(尹良老), 만 45세 행정부장   배정희( 裵貞姬), 만 46세
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