.100,000 Cosmic Explosions: NASA’s Roman Telescope Could Solve Universe’s Biggest Mysteries

10만 번의 우주 폭발: NASA의 로마 망원경이 우주의 가장 큰 미스터리를 풀 수 있을까?

NASA 고다드 우주 비행 센터 제공 2025년 7월 19일.

이 예술가의 구상은 두 개의 중성자별, 또는 중성자별과 블랙홀이 충돌하고 합쳐질 때 발생하는 폭발인 킬로노바를 시각화합니다. 이러한 충돌이 발생하면 생성된 파편의 일부가 빛의 속도에 가까운 제트 형태로 분출됩니다. 남은 파편은 뜨겁고 빛나는 중성자가 풍부한 구름을 생성하여 금이나 백금과 같은 무거운 원소를 만들어냅니다.

연구진은 며칠마다 같은 지역을 관측하는 NASA의 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경의 데이터를 분석하여 킬로노바를 식별할 예정입니다. 로먼의 방대한 데이터는 천문학자들이 이러한 현상이 얼마나 자주 발생하는지, 얼마나 많은 에너지를 방출하는지, 그리고 얼마나 가깝거나 멀리 떨어져 있는지를 더 잘 파악하는 데 도움이 될 것입니다. 출처: NASA, Joseph Olmsted (STScI)

1-1.
로만의 심층적인 타임랩스 탐사는 먼 Ia형 초신성에서부터 우주 최초의 별의 자기 소멸까지 수십만 가지의 별의 대격변을 밝혀낼 수 있으며, 암흑 에너지와 우주에서 가장 포착하기 힘든 폭발에 대한 새로운 빛을 던질 것입니다.

연구원들은 NASA 의 차기 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경 에 계획된 핵심 관측 프로그램을 통해 약 10만 개의 우주 폭발을 발견할 수 있을 것으로 예상합니다. 이러한 폭발에는 죽어가는 별부터 주변 물질을 활발하게 소모하는 블랙홀까지 모든 것이 포함될 수 있습니다. 이 임무는 우주 초기 별들의 첫 번째 증거를 제공할 수도 있는데, 과학자들은 이 별들이 완전히 소멸되어 흔적도 남기지 않았을 것으로 추정합니다.

1-2.
우주를 가로지르는 이 강력한 폭발은 단순한 극적인 광경을 넘어, 과학자들이 우주의 가장 깊은 미스터리 중 일부, 특히 암흑 에너지 라는 이해하기 어려운 힘을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있는 귀중한 정보를 담고 있습니다 . 이 기이한 현상은 우주의 가속 팽창을 주도하는 것으로 여겨집니다.

1-3.
"암흑 에너지, 죽어가는 별, 은하계 핵융합로, 심지어 우리가 이전에 본 적 없는 완전히 새로운 것을 탐구하고 싶든, 이 탐사는 금광이 될 것입니다."라고 텍사스주 웨이코에 있는 베일러 대학교의 조교수이자 이번 연구 결과에 대한 연구를 이끈 벤저민 로즈는 말했습니다. 이 논문은 천체물리학 저널( The Astrophysical Journal)에 게재되었습니다 .

1-4.
고위도 시간 영역 탐사(High-Latitude Time-Domain Survey) 라고 불리는 이 관측 프로그램은 2년 동안 5일마다 우주의 동일한 광활한 영역을 탐사할 예정입니다. 과학자들은 이러한 관측 결과를 결합하여 온갖 종류의 우주 불꽃놀이를 담은 영상을 제작할 것입니다.

그중 가장 중요한 것은 폭발하는 별 입니다. 이 탐사는 주로 Ia형 초신성이라는 특수한 종류의 초신성을 찾는 데 중점을 두고 있습니다 . 이러한 별의 대격변은 거의 동일한 고유 밝기에서 최고조에 달하기 때문에 과학자들이 우주의 거리를 측정하고 우주의 팽창을 추적할 수 있게 해줍니다.

서로 다른 우주 시대에 우주가 얼마나 빨리 팽창했는지 파악하면 암흑 에너지에 대한 단서를 얻을 수 있습니다.

_[1-4】Ia형 초신성은 동일한 밝기 2값을 제공하는 qcell.2qvix.qms이다. 샘플 2.이다.
qms 크기에 관계없이 동일한 qcell=2.value의 빛의 2값을 나타낸다. 거대한 암흑에너지의 단서이다. 으음.

sample2.

2506060925
dark_energy
.qms.qvix.qcell
.c3.proton(neutron).xyz/3
.quark.uud(ddu)

0d000000uu
000d00uu00
00000duu00
0000du00u0
000uu0000d
0u0u000d00
00u00ud000
0ud0u00000
c000000000
00u00000du

2.
새로운 연구에서 과학자들은 로만의 고위도 시간 영역 탐사 전체를 시뮬레이션했습니다. 그 결과, 로만은 약 27,000개의 Ia형 초신성을 관측할 수 있었을 것으로 추정되는데, 이는 이전 모든 탐사를 합친 것보다 약 10배 더 많은 수치입니다.

로만은 이러한 초신성들의 총 표본을 극적으로 늘리는 것 외에도, 우리가 관측할 수 있는 시간적 한계를 뛰어넘을 것입니다. 지금까지 관측된 초신성 대부분은 약 80억 년 전에 발생한 것이지만, 로만은 우주 역사 초기에도 엄청난 수의 초신성을 관측할 것으로 예상됩니다. 100억 년 전에 폭발한 초신성 1,000개 이상, 그리고 115억 년 전에 폭발한 초신성 수십 개를 관측할 가능성도 있습니다. 즉, 로만은 초기 우주에 대한 우리의 시야를 크게 넓히고 우주의 진화 과정에 대한 우리의 이해에 중요한 공백을 메우는 동시에, 가장 먼 거리에 있는 Ia형 초신성이라는 새로운 기록을 세울 것이 거의 확실합니다.

_[2】 초기우주에는 당연히 잦은 초신성 폭발이 존재했다.

참고자료에 의하면,
_】초신성은 크게 Ia형 초신성 (2qvix)과 핵붕괴 초신성(2<n, nqvixer)으로 나뉩니다. 핵붕괴 초신성은 다시 Ib, Ic, II-P, II-L, IIn형 등으로 세분됩니다. Ia형 초신성은 백색왜성이 동반성으로부터 물질을 흡수하여 폭발하는 반면, 핵붕괴 초신성은 무거운 별이 진화의 마지막 단계에서 중심핵이 붕괴하면서 발생합니다.

2-1.
이 인포그래픽은 NASA의 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경이 수행할 고위도 시간 영역 탐사(High-Latitude Time-Domain Survey)를 설명합니다. 이 탐사의 주요 구성 요소는 18제곱도(약 18제곱도) 이상의 영역, 즉 보름달 90개 크기의 하늘 영역을 포함하며, 최대 약 80억 년 전에 발생한 초신성을 관측합니다. 탐사 내 더 작은 영역은 더 멀리까지 관측할 수 있으며, 우주의 나이가 약 10억 년 전으로 거슬러 올라갈 수도 있습니다. 이 탐사는 로먼이 지속적으로 관측할 수 있는 하늘 영역에 위치한 북반구와 남반구로 나뉩니다. 탐사의 대부분은 로먼의 5년 주요 임무 기간 중 2년 동안 5일마다 30시간씩 관측하는 것으로 구성됩니다.

2-2.
로즈는 "이러한 데이터 공백을 메우는 것은 [암흑 에너지에 대한 우리의 이해의 공백]을 메우는 데에도 도움이 될 수 있습니다."라고 말했습니다. "암흑 에너지가 시간이 지남에 따라 변화했다는 증거가 점점 늘어나고 있으며, 로만은 다른 망원경으로는 불가능한 방식으로 우주의 역사를 탐구함으로써 우리가 그러한 변화를 이해하는 데 도움을 줄 것입니다."

_[2-2】별이나 블랙홀 붕괴는 사실상 거대한 원소집합의 붕괴이며 초기우주에 그 원소가 수소.헬륨 정도이라서 초신성 Ia형은 아니고 핵융합.분렬형이면 과연 암흑 에너지와 원소 출현에 직간접 우선권이 la형 qcell.qvix.qms처럼 깔끔하게 암흑에너지를 등장 시킬할수 있었을까? 싶다. 어허.

_】하지만 Ia형 초신성은 2027년에 과학 탐사를 시작한 로만이 보게 될 훨씬 더 큰 규모의 폭발하는 별 샘플 속에 숨겨져 있을 것입니다. 연구팀은 로만이 약 6만 개의 핵붕괴 초신성도 발견할 것으로 추정하고 있는데, 핵붕괴 초신성은 거대한 별이 연료를 모두 소진하고 자체 무게에 의해 붕괴할 때 발생합니다.

_】이는 Ia형 초신성과는 다릅니다. Ia형 초신성은 태양과 비슷한 별의 작고 뜨거운 핵 잔해인 백색 왜성 을 최소 하나 이상 포함하는 쌍성계에서 발생하며, 동반성으로부터 물질을 흡수합니다. 핵붕괴 초신성은 Ia형 초신성만큼 암흑 에너지 연구에 유용하지는 않지만, 우주 반대편에서 보면 신호가 비슷하게 보입니다.

_[2-2】암흑에너지가 초신성 폭발 2<n.qcell.qvix.qms와 직간접적으로 관련돼 있다는 반증이다.

2-3.
"물체의 빛이 시간에 따라 어떻게 변하는지 관찰하고 이를 스펙트럼으로 분리하면(빛을 방출한 물체에 대한 정보를 나타내는 패턴을 가진 개별 색상) 로만이 보게 될 모든 종류의 섬광을 구별할 수 있습니다." 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터에서 근무하는 메릴랜드 대학교 볼티모어 카운티 캠퍼스의 보조 연구 과학자이자 이 연구의 공동 저자인 레베카 하운셀의 말이다.

2-4.
이 시뮬레이션은 NASA의 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경이 5년간의 주요 임무 기간 동안 관측한 역동적인 우주의 모습을 보여줍니다. 이 GIF는 5일마다 OpenUniverse 시뮬레이션 우주를 관측하여 합성 초신성으로 반짝이고 있습니다(OpenUniverse가 전체 시뮬레이션을 수행하는 로먼의 고위도 시간 영역 탐사(High-Latitude Time-Domain Survey)의 예상 주기와 유사). 우리 은하와 다른 은하의 별들로 가득한 정적 하늘 위로, 백만 개가 넘는 폭발하는 별들이 눈에 띄기 시작했다가 천천히 사라집니다.

3.
역동적인 물리 현상을 강조하고 이 정도 규모의 가시성을 확보하기 위해, 각 순간적인 현상의 실제 밝기를 10,000배 확대했으며 시뮬레이션 이미지에는 배경 조명을 추가하지 않았습니다. 이 영상은 로먼의 전체 시야(로먼 카메라의 한 지점)에서 시작하여 한 칸으로 확대됩니다.

하운셀은 "우리가 만든 데이터 세트를 통해 과학자들은 머신러닝 알고리즘을 훈련시켜 다양한 유형의 물체를 구별하고 로만이 쏟아내는 데이터 속에서 원하는 물체를 찾아낼 수 있습니다."라고 덧붙였습니다. "로만은 Ia형 초신성을 탐색하는 동안 우주의 '부수적 발견물', 즉 일부 과학자에게는 유용하지 않지만 다른 과학자에게는 매우 귀중한 다른 현상들을 많이 수집할 것입니다."

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
B
1.숨겨진 보석

과학자들은 로만이 우주를 넓고 깊게 볼 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에 이번 조사를 통해 별의 폭발이나 별의 붕괴 등 극히 드물고 이해하기 힘든 현상도 발견할 수 있을 것이라고 말합니다.

블랙홀 에 근접하면 강력한 중력이 별을 산산이 조각내는 이른바 조석 붕괴 현상이 발생할 수 있습니다. 별의 부스러기는 블랙홀 주위를 맴돌면서 열을 발생시켜 천문학자들이 광활한 시공간에서 관측할 수 있는 빛을 생성합니다. 과학자들은 로만의 탐사를 통해 40건의 조석 붕괴 현상이 밝혀지고, 이를 통해 블랙홀 물리학에 대해 더 깊이 이해할 수 있는 기회가 될 것으로 예상합니다.

2.
연구팀은 또한 로만이 일반적인 초신성보다 100배 더 밝을 수 있는 약 90개의 초광도 초신성을 발견할 것으로 추정합니다. 초신성들은 강력한 위력을 가지고 있지만,

과학자들은 그 이유를 완전히 알지 못합니다. 더 많은 초신성들이 발견되면 천문학자들이 다양한 이론들을 비교하는 데 도움이 될 것입니다.

더욱 희귀하고 강력한 킬로 노바도 여러 개 감지할 수 있었습니다 . 이러한 폭발은 초신성 폭발 후 남은 매우 밀도가 높은 핵인 두 개의 중성자별이 충돌할 때 발생합니다. 현재까지 확실한 킬로노바 감지 사례는 단 한 건 뿐입니다 . 연구팀은 로만이 다섯 건을 더 발견할 수 있을 것으로 추정합니다.

2-1.
이는 천문학자들이 이 미스터리한 사건들에 대해, 그리고 잠재적으로 그 사건들의 운명을 포함하여 훨씬 더 많은 것을 알아내는 데 도움이 될 것입니다. 현재 과학자들은 킬로노바가 단일 중성자 별인지 , 블랙홀인지, 아니면 완전히 다른 무언가로 이어지는지 확신하지 못하고 있습니다.

로만은 우주에서 최초로 형성된 별들 중 일부의 폭발을 목격했을지도 모릅니다. 이 핵융합로는 거대했으며, 우리 태양보다 최대 수백 배나 더 거대했고, 아직 형성되지 않은 중원소에 오염되지 않았습니다.

2-2.
_】주기율표는 알려진 모든 원소를 원자 번호, 즉 원소의 각 원자에 있는 양성자의 수를 기준으로 정리한 것입니다. 오하이오 주립대학교의 천문학자 제니퍼 존슨이 수집한 데이터를 기반으로 한 이 주기율표는 지구에서 발견되는 각 원소가 어떻게 처음 생성되었는지에 대한 우리의 현재 이해를 보여줍니다.

대부분의 원소는 궁극적으로 우주적 기원을 가지고 있습니다. 어떤 원소는 우주의 탄생과 함께 생성되었고, 어떤 원소는 별의 탄생과 죽음 과정에서 생성되었습니다.

낸시 그레이스 로만 우주 망원경은 별이 처음 형성되기 시작한 우주 시대를 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.
_】이 임무는 과학자들이 원소가 어떻게 생성되고 은하 전체에 분포되었는지에 대해 더 자세히 알아내는 데 도움이 될 것입니다.

_[2-2】우주가 원소로 구성돼 있다는 것은 빅뱅사건으로 증명하려는 것이다. 빅뱅사건은 아원자 양성자와 중성자가 최초의 원소인 수소와 헬륨으로 핵폭발을 일르킨 사건으로 기인하여 점차 무거운 원소가 가득한 주기율표을 형성한 우주를 만들어내었다는 가설 빅뱅론이다.

그래서 로만 우주 망원경은 그 원소의 분포를 알아내고 싶었던거다. 그 분포가 msbase의 질량더미들이라 것이 나의 주장이다. 이미 잘 정리된 분포도를 가졌고 msoss의 암흑 물질계도 잘 설명된다. 이를 무시하면 무시하면 우주과학은 늘 원시시대에 머문다. 어허.

2-3.
_】과학자들은 이 별들이 오늘날의 거대한 별들과는 다른 방식으로 폭발했다고 생각합니다.

_】오늘날 무거운 별이 붕괴하는 수준에 도달하는 대신, 초기 별 내부의 강력한 감마선이 물질-반물질 쌍(전자와 양전자)으로 1변했을 가능성이 있습니다.

-】이로 인해 별들이 붕괴될 때까지 지탱하던 압력이 약해지면서, 폭발이 매우 강력하여 아무것도 남기지 않은 것으로 여겨지는 폭발로 자멸했을 것입니다.

지금까지 천문학자들은 이러한 "쌍 불안정성" 초신성의 후보를 약 6개 정도 발견했지만, 아직 아무것도 확인되지 않았습니다.

_[2-3】거대한 별이나 블랙홀, 중성자의 붕괴되는 모습은 msbase.nk2(끝수)zsp(*)의 qpeoms.nk.qpeoms 대량붕괴이다. 그 붕괴가 순간적 qcell
manifold(*)이기도 하지만 무척 긴 방사성 주기율 tsp을 가지기도 한다.

3.
로즈는 "[로만이 쌍불안정성 초신성]을 최초로 확실하게 감지할 것으로 생각합니다."라고 말했습니다. 실제로 연구에 따르면 로만은 10개 이상을 발견할 것으로 예상됩니다. "이 초신성들은 엄청나게 멀리 떨어져 있고 매우 드물기 때문에 근적외선에서 깊은 노출 수준으로 하늘의 많은 부분을 조사할 수 있는 망원경이 필요한데, 그것이 바로 로만입니다."

3-1.
향후 시뮬레이션에서는 [변광성이나 활동 은하와 같은 더 다양한 유형의 우주 섬광을 포함할 수 있습니다]. 다른 망원경들이 로만이 발견한 희귀 현상과 천체들을 추적하여 다양한 파장의 빛으로 관측하고 더 자세히 연구할 수도 있습니다.

_[3,3-1】쌍불안정성 초신성은 2qvixer를 함의 한다. 이들은 불안정한 두개의 불안정한 에너지 1,1를 가진 준블랙홀로 샘플2.로 표현된다. 대부분 쌍으로 최초이자 온존한 모습으로 나타난다. 그 규모는 상상하기 어렵고 그 에너지는 암흑 에너지일 것으로 추론했다. 으음.

3-2.
"로만은 우주에서 기묘하고 놀라운 것들을 잔뜩 발견할 겁니다. 그중에는 우리가 아직 생각지도 못한 것들도 있죠." 하운셀은 말했다. "우리는 분명 예상치 못한 일들을 기대하고 있습니다."

참고문헌: BM Rose, M. Vincenzi, R. Hounsell, H. Qu, L. Aldoroty, D. Scolnic, R. Kessler, P. Macias, D. Brout, M. Acevedo, RC Chen, S. Gomez, E. Peterson, D. Rubin, M. Sako 공저, "The Hourglass Simulation: A Catalog for the Roman High-latitude Time-domain Core Community Survey", 2025년 7월 15일, The Astrophysical Journal .
DOI: 10.3847/1538-4357/ade1d6