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찬드라 엑스선 천문대

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1. 개요

찬드라 엑스선 천문대는 1999년 발사된 NASA의 엑스선 관측 위성이다. 1976년 제안되어, 엑스선 천문학 발전에 기여했다. 찬드라는 1998년 노벨상 수상자 수브라마니안 찬드라세카르를 기리기 위해 이름 붙여졌다. 주요 발견으로 초신성 잔해, 블랙홀, 은하, 은하단 연구 등을 통해 천문학 발전에 크게 기여했다. 현재까지 운용 중이며, ACIS, HRC, 회절 격자 분광기 등 다양한 과학 장비를 갖추고 있다.

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찬드라 엑스선 천문대
개요
찬드라 엑스선 관측선의 그림
찬드라의 그림
이름찬드라 엑스선 관측선
다른 이름첨단 엑스선 천체물리 시설 (AXAF)
임무 유형엑스선 천문학
운영NASA, SAO, CXC
COSPAR ID1999-040B
SATCAT25867
웹사이트찬드라 엑스선 관측소 공식 웹사이트
임무 기간계획: 5년, 경과: 1999년 7월 23일부터
제조사TRW Inc.
발사 질량5865 kg
건조 질량4790 kg
크기전개 시: 13.8 m x 19.5 m, 보관 시: 11.8 m x 4.3 m
전력2,350 W
발사일1999년 7월 23일 04:30:59.984 UTC
발사 로켓컬럼비아 (STS-93)
발사 장소케네디, LC-39B
궤도 기준지구 중심
궤도 유형매우 타원
궤도 긴반지름80795.9 km
궤도 이심률0.743972
궤도 근지점14307.9 km
궤도 원지점134527.6 km
궤도 경사76.7156°
궤도 주기3809.3 분
궤도 승교점 경도305.3107°
궤도 근지점 인수267.2574°
궤도 평균 근점 이각0.3010°
궤도 평균 운동0.3780 rev/day
궤도 기준 시점2015년 9월 4일 04:37:54 UTC
궤도 회전수1358
망원경 유형볼터 1형
망원경 직경1.2 m
망원경 초점 거리10 m
망원경 면적0.04 제곱미터
망원경 파장엑스선: 0.12–12 nm (0.1–10 keV)
망원경 해상도0.5 arcsec
장비
ACIS첨단 CCD 이미징 분광기
HRC고해상도 카메라
HETG고에너지 투과 격자
LETG저에너지 투과 격자
프로그램
프로그램NASA 대형 관측선
이전 임무콤프턴
다음 임무스피처
프로그램2대규모 전략 과학 임무
천체물리학 부문
이전 임무2콤프턴
다음 임무2

2. 역사

1976년 리카르도 지아코니와 하비 타나바움이 미국 항공우주국(NASA)에 찬드라 엑스선 천문대(당시 AXAF)를 제안하면서 개발이 시작되었다. 이듬해 마셜 우주 비행 센터와 스미소니언 천체 물리학 관측소에서 예비 작업이 시작되었고, 1978년 NASA는 최초의 영상 엑스선 망원경인 아인슈타인 관측소(HEAO-2)를 궤도에 진입시켰다.

1980년대와 1990년대에 걸쳐 AXAF 프로젝트가 진행되었지만, 1992년 비용 절감을 위해 우주선이 재설계되었다. 원래 계획되었던 12개의 거울 중 4개와 6개의 과학 장비 중 2개가 제거되었다. 또한, 우주왕복선을 이용한 수리가 불가능해지는 대신, 관측소를 지구 방사선대 위에 위치시키는 타원 궤도로 변경되었다. 이후 AXAF는 캘리포니아주 레돈도 비치에 위치한 TRW Inc.(현재 노스롭 그러먼 항공우주 시스템)에서 조립 및 테스트를 거쳤다.

1998년, NASA가 주최한 공모전을 통해 AXAF는 찬드라로 이름이 변경되었다. 이 명칭은 찬드라세카르 한계로 유명한 인도계 미국인 천체물리학자 수브라마니안 찬드라세카르를 기리기 위해 제안되었으며, 산스크리트어로 "달"을 의미한다.

우주왕복선 ''컬럼비아'', STS-93 1999년 발사


1999년 7월 23일, 찬드라는 STS-93 임무를 수행한 우주왕복선 ''컬럼비아''에 의해 발사되었다. 캐디 콜먼이 우주왕복선에서 찬드라를 전개했으며, 22753kg에 달하는 무게는 셔틀 발사 역사상 가장 무거운 탑재체였다.[1] 이는 찬드라를 높은 궤도로 올리기 위해 2단계 관성 상단 로켓 부스터 시스템이 필요했기 때문이다.

발사 후 한 달부터 찬드라는 데이터를 보내오기 시작했다. 매사추세츠주 케임브리지의 찬드라 엑스선 센터에서 SAO가 운영을 맡고 있으며, MIT와 노스롭 그러먼 우주 기술이 지원하고 있다. 초기 방사선대 통과 중 ACIS CCD가 손상되어, 현재는 추가 손상을 막기 위해 장비를 망원경 초점면에서 제거하고 있다.

찬드라는 처음 5년의 예상 수명을 가졌으나, 2001년 NASA는 뛰어난 결과를 바탕으로 수명을 10년으로 연장했다.[14] 2004년 연구에서는 최소 15년 동안 지속될 수 있다는 결과가 나왔으며,[15] 2024년 현재도 활동 중이다.[16]

2008년 ESA, NASA, JAXA의 공동 프로젝트로 국제 엑스선 관측소가 제안되었으나 취소되었고, ESA는 이후 축소된 버전인 고 에너지 천체물리학을 위한 첨단 망원경(ATHENA)을 2028년 발사 목표로 추진했다.[18]

2018년 10월에는 자이로스코프 오작동으로 안전 모드에 들어갔으나, 며칠 내에 문제가 해결되어 정상 가동 상태로 복귀했다.[21] 2024년 3월에는 NASA 예산 삭감으로 임무 조기 종료 가능성이 제기되었지만, 6월 상원 의원들의 촉구로 삭감안이 재고되었다.[23]

2. 1. 개발 배경

1976년, 리카르도 지아코니와 하비 타나바움은 NASA에 찬드라 엑스선 천문대(당시 AXAF)를 제안했다. 이듬해 마셜 우주 비행 센터(MSFC)와 스미소니언 천체 물리학 관측소(SAO)에서 예비 작업이 시작되었다.[8] 1978년, NASA는 최초의 영상 엑스선 망원경인 아인슈타인(HEAO-2)을 궤도에 진입시켰다.

AXAF 프로젝트는 1980년대와 1990년대 동안 계속되었다. 1992년, 비용 절감을 위해 우주선을 재설계했다. 계획된 12개의 거울 중 4개가 제거되었고, 6개의 과학 장비 중 2개가 제거되었다. AXAF의 계획된 궤도는 타원 궤도로 변경되어 가장 먼 지점에서 달까지의 3분의 1 지점에 도달했다. 이로 인해 우주왕복선에 의한 개선 또는 수리가 불가능해졌지만, 궤도의 대부분 동안 관측소를 지구의 방사선대 위에 위치시켰다.

2. 2. 설계 및 제작

1976년, 리카르도 지아코니와 하비 타나바움이 미국 항공우주국(NASA)에 찬드라 엑스선 천문대(당시 AXAF)를 제안했다.[8] 이듬해 마셜 우주 비행 센터(MSFC)와 스미소니언 천체 물리학 관측소(SAO)에서 예비 작업이 시작되었고, 1978년 NASA는 최초의 영상 엑스선 망원경인 아인슈타인(HEAO-2)을 궤도에 진입시켰다. AXAF 프로젝트는 1980년대와 1990년대 동안 계속되었다.

1992년, 비용 절감을 위해 우주선을 재설계했다. 계획된 12개의 거울 중 4개가 제거되었고, 6개의 과학 장비 중 2개가 제거되었다. AXAF의 계획된 궤도는 타원 궤도로 변경되어 가장 먼 지점에서 달까지의 3분의 1 지점에 도달하게 되었다. 이로 인해 우주왕복선에 의한 개선 또는 수리가 불가능해졌지만, 궤도의 대부분 동안 관측소를 지구의 방사선대 위에 위치시켰다.

AXAF는 TRW(현재 노스롭 그러먼 항공우주 시스템)에서 레돈도 비치, 캘리포니아에서 조립 및 테스트되었다.

2. 3. 명칭 변경 및 발사

1998년, NASA가 주최한 공모전에서 AXAF는 찬드라로 이름이 변경되었다. 전 세계에서 6,000개 이상의 제안이 접수되었으며,[9] 공모전 우승자인 자틸라 반 더 빈과 타이렐 존슨(당시 고등학교 교사와 고등학생)은 노벨상 수상 인도계 미국인 천체물리학자 수브라마니안 찬드라세카르를 기리기 위해 이 이름을 제안했다. 그는 백색 왜성의 최대 질량을 결정하는 연구로 알려져 있으며, 중성자별블랙홀과 같은 고 에너지 천문 현상에 대한 이해를 높이는 데 기여했다.[10] 산스크리트어로 찬드라라는 이름은 "달"을 의미한다.[11]

원래 1998년 12월에 발사될 예정이었으나,[9] 우주선은 여러 달 동안 지연되어 결국 1999년 7월 23일 04:31 UTC에 우주왕복선 컬럼비아에서 발사되었다. 찬드라는 캐디 콜먼에 의해[12] 11:47 UTC에 ''컬럼비아''에서 전개되었다. 관성 상단 로켓의 1단계 엔진은 12:48 UTC에 점화되었고, 125초 동안 연소된 후 분리되었으며, 2단계는 12:51 UTC에 점화되어 117초 동안 연소되었다.[13] 찬드라는 셔틀이 발사한 역대 가장 무거운 탑재체였으며,[1] 이는 우주선을 높은 궤도로 수송하는 데 필요한 2단계 관성 상단 로켓 부스터 시스템의 결과였다.

2. 4. 운영 및 수명 연장

1976년, 리카르도 지아코니와 하비 타나바움이 미국 항공우주국(NASA)에 찬드라 엑스선 천문대(당시 AXAF)를 제안했다. 이듬해 마셜 우주 비행 센터와 스미소니언 천체 물리학 관측소(SAO)에서 예비 작업이 시작되었으며, 현재 이 망원경은 NASA를 위해 천체물리학 센터의 찬드라 엑스선 센터에서 운영되고 있다.[8] 1978년, NASA는 최초의 영상 엑스선 망원경인 아인슈타인(HEAO-2)을 궤도에 진입시켰다. 1980년대와 1990년대 동안 AXAF 프로젝트가 계속 진행되었다. 1992년, 비용 절감을 위해 우주선을 재설계했다. 계획된 12개의 거울 중 4개가 제거되었고, 6개의 과학 장비 중 2개가 제거되었다. AXAF의 계획된 궤도는 타원 궤도로 변경되어 가장 먼 지점에서 달까지의 3분의 1 지점에 도달했다. 이로 인해 우주왕복선에 의한 개선 또는 수리가 불가능해졌지만, 궤도의 대부분 동안 관측소를 지구의 방사선대 위에 위치시켰다. AXAF는 TRW(현재 노스롭 그러먼 항공우주 시스템)에서 레돈도 비치, 캘리포니아에서 조립 및 테스트되었다.

1998년 NASA가 주최한 공모전에서 AXAF는 찬드라로 이름이 변경되었으며, 전 세계에서 6,000개 이상의 제안이 접수되었다.[9] 공모전 우승자인 자틸라 반 더 빈과 타이렐 존슨(당시 고등학교 교사와 고등학생)은 노벨상 수상 인도계 미국인 천체물리학자 수브라마니안 찬드라세카르를 기리기 위해 이 이름을 제안했다.[10]

원래 1998년 12월에 발사될 예정이었으나,[9] 우주선은 여러 달 동안 지연되어 결국 1999년 7월 23일 04:31 UTC에 STS-93 임무 중 우주왕복선 ''컬럼비아''에서 발사되었다. 찬드라는 캐디 콜먼에 의해[12] 11:47 UTC에 ''컬럼비아''에서 전개되었다. 관성 상단 로켓의 1단계 엔진은 12:48 UTC에 점화되었고, 125초 동안 연소된 후 분리되었으며, 2단계는 12:51 UTC에 점화되어 117초 동안 연소되었다.[13] 22753kg으로,[1] 셔틀이 발사한 역대 가장 무거운 탑재체였으며, 이는 우주선을 높은 궤도로 수송하는 데 필요한 2단계 관성 상단 로켓 부스터 시스템의 결과였다.

찬드라는 발사 후 한 달부터 데이터를 반환하고 있다. 이 관측소는 매사추세츠주 케임브리지의 찬드라 엑스선 센터에서 SAO가 운영하며, MIT와 노스롭 그러먼 우주 기술의 지원을 받는다. ACIS CCD는 초기 방사선대 통과 중에 입자 손상을 입었다. 추가 손상을 방지하기 위해, 현재 이 장비는 통과 시 망원경의 초점면에서 제거된다.

찬드라는 처음에는 5년의 예상 수명을 받았지만, 2001년 9월 4일 NASA는 "관측소의 뛰어난 결과"를 바탕으로 수명을 10년으로 연장했다.[14] 물리적으로 찬드라는 훨씬 더 오래 지속될 수 있다. 2004년 찬드라 엑스선 센터에서 수행된 연구에 따르면 관측소는 최소 15년 동안 지속될 수 있다고 한다.[15] 2024년 현재 활동 중이며, 찬드라 엑스선 센터에서 발표한 관측 일정표가 있다.[16]

2008년 7월, 국제 엑스선 관측소는 ESA, NASA 및 JAXA의 공동 프로젝트로 제안되었지만, 이후 취소되었다.[17] ESA는 이후 이 프로젝트의 축소된 버전을 고 에너지 천체물리학을 위한 첨단 망원경(ATHENA)으로 부활시켰으며, 2028년 발사를 제안했다.[18]

2018년 10월 10일, 찬드라는 자이로스코프 오작동으로 인해 안전 모드 작동에 들어갔다. NASA는 모든 과학 장비가 안전하다고 보고했다.[19][20] 며칠 이내에, 한 자이로에서 발생한 3초의 데이터 오류가 파악되었고, 찬드라를 완전 가동 상태로 되돌리기 위한 계획이 수립되었다. 오류가 발생한 자이로스코프는 예비로 배치되었으며, 그 외에는 정상 작동한다.[21]

2024년 3월, 의회는 NASA와 그 임무에 대한 자금 지원을 줄이기로 결정했다. 이로 인해 이 임무가 조기에 종료될 수 있다.[22] 2024년 6월, 상원 의원들은 NASA에 찬드라에 대한 삭감을 재고할 것을 촉구했고, 이는 수용되었다.[23]

3. 기술적 특징

망원경 조립


찬드라의 주 거울


찬드라의 HRC 비행 유닛


찬드라 엑스선 천문대는 일반적인 광학 망원경과 다른 독특한 기술적 특징을 가지고 있다. X선은 일반 거울에 흡수되기 때문에, 찬드라는 X선을 반사시키기 위해 특수한 거울과 궤도를 사용한다.

찬드라는 이심률이 큰 타원 궤도를 가짐으로써 55~65시간의 연속 관측을 가능하게 한다.

3. 1. 고해상도 거울 어셈블리 (HRMA)

광학 망원경은 단순한 알루미늄 도금된 포물면 반사경(거울)을 가지지만, X선 망원경은 이리듐이나 으로 코팅된 중첩된 원통형 포물면 및 쌍곡면 표면으로 구성된 월터 망원경을 사용한다. X선 광자는 일반적인 거울 표면에 흡수되므로, 낮은 입사각의 거울이 필요하다.[47] 찬드라는 네 쌍의 중첩된 거울과 이를 지지하는 구조인 고분해능 거울 어셈블리(HRMA)를 사용한다. 거울 기판은 두께 2cm의 유리이며, 반사 표면은 33nm의 이리듐 코팅이며, 직경은 65cm, 87cm, 99cm 및 123cm이다.[47] 두꺼운 기판과 특히 주의 깊은 연마를 통해 매우 정밀한 광학 표면을 만들 수 있었으며, 이는 찬드라의 타의 추종을 불허하는 해상도를 가능하게 했다. 들어오는 X선 에너지의 80%에서 95%가 1 초각 원 안에 집중된다. 그러나 기판의 두께는 채워지는 조리개 비율을 제한하여, XMM-뉴턴에 비해 낮은 집광 면적을 초래한다.

3. 2. 타원 궤도

찬드라는 매우 타원형 궤도를 가지고 있어 궤도 주기 65시간 중 최대 55시간 동안 연속 관측이 가능하다. 지구에서 가장 멀리 떨어진 궤도 지점에서 찬드라는 지구 궤도 위성 중 가장 멀리 떨어진 위성 중 하나이다. 이 궤도는 정지 궤도 위성과 외부 밴 앨런대 너머로 이동한다.[48]

각분해능 0.5 초각 (2.4 μrad)을 가진 찬드라는 최초의 궤도 X선 망원경보다 1000배 이상 뛰어난 해상도를 가지고 있다.

3. 3. 항법 및 자세 제어

찬드라 엑스선 천문대(CXO)는 망원경의 방향을 결정하는 데 사용되는 기계식 자이로스코프 센서를 사용한다.[49] CXO의 항법 및 방향 시스템에는 시준 카메라, 지구 및 태양 센서, 반작용 휠이 포함된다. 또한, 움직임을 위한 스러스터 세트와 운동량 방출을 위한 스러스터 세트, 이렇게 두 세트의 스러스터를 가지고 있다.[50]

4. 과학 장비

과학 장비 모듈(SIM)은 고급 CCD 영상 분광기(ACIS)와 고해상도 카메라(HRC)의 두 가지 초점면 장비를 탑재하고 있으며, 관측 중에 필요에 따라 어느 쪽이든 제자리에 배치한다.[51] ACIS와 HRC는 단독으로 사용하거나, 천문대의 두 회절 격자 중 하나와 함께 사용할 수 있다.[51]

우주왕복선 컬럼비아호 내 관측 기기실에 놓인 찬드라 X선 관측 위성

4. 1. 고급 CCD 영상 분광기 (ACIS)

고급 CCD 영상 분광기(ACIS)는 10개의 CCD 칩으로 구성되어 있으며, 관측 대상의 이미지와 분광 정보를 제공한다. 0.2keV–10keV의 광자 에너지 범위에서 작동한다.[51]

4. 2. 고해상도 카메라 (HRC)

고해상도 카메라(HRC)는 두 개의 마이크로 채널 판 구성 요소를 가지고 있으며, 0.1–10 keV 범위에서 이미지를 얻는다. 또한 16 마이크로초의 시간 해상도를 가지고 있다. 이 장비는 단독으로 사용하거나, 천문대의 두 회절 격자 중 하나와 함께 사용할 수 있다.[51]

4. 3. 회절 격자 분광기

거울 뒤에서 빛의 경로를 향해 방향을 바꾸는 투과형 회절 격자를 통해 찬드라는 고해상도 분광을 가능하게 한다.[51] 고에너지 투과 격자 분광기(HETGS)는 0.4–10keV 범위에서 작동하며, 파장 분해능은 60–1000이다.[51] 저에너지 투과 격자 분광기(LETGS)는 0.09–3keV 범위에서 작동하며, 파장 분해능은 40–2000이다.[51]

5. 주요 발견 및 연구 성과

찬드라 엑스선 천문대의 관측 자료는 X선 천문학 분야를 크게 발전시켰다. 주요 발견 및 연구 성과는 다음과 같다.


  • O형 별의 X선이 바람에 내장된 플라즈마 충격을 통해 생성된다는 것을 확인했다.[28]
  • 주계열성의 거의 모든 별이 X선 방출체임을 발견했다.[32]
  • PSR B1509-58의 "신의 손" 사진을 촬영했다.
  • 타이탄게 성운을 통과할 때 타이탄의 X선 그림자를 관찰했다.
  • 원시 행성 원반에서 별로 떨어지는 물질의 X선 방출을 관측했다.[33]
  • 수냐예프-젤도비치 효과를 사용하여 허블 상수가 76.9 km/s/Mpc임을 측정했다.[34]
  • 극에서 발생하는 목성의 X선(오로라 고리 아님)을 발견했다.[38]
  • 2015년 1월 5일, NASA는 CXO가 평소보다 400배 더 밝은 X선 플레어를 관찰했으며, 이는 은하수 중심의 초거대 블랙홀인 궁수자리 A*에서 기록을 갱신했다고 보고했다. 이 특이한 사건은 블랙홀로 떨어지는 소행성의 붕괴 또는 궁수자리 A*로 유입되는 가스 내 자기장 선의 얽힘으로 인해 발생했을 수 있다고 추정된다.[41]
  • 2016년 9월, 카이퍼 벨트 천체에서 처음으로 X선 방출을 감지한 명왕성의 X선 방출을 감지했다.[42]
  • 2020년 9월, 와류 은하에서 외계 행성을 관측했을 가능성이 있으며, 이는 은하수 외부에서 발견된 최초의 행성이 될 것이라고 보도했다.[43][44][45]
  • 2021년 4월, 천문학자들이 천왕성이 X선을 방출하는 것을 발견했다. X선이 행성 자체에서 발생하는 것으로 확인되면, 이는 천왕성을 이해하는 데 중요한 의미를 가질 것이다.[46]
  • 찬드라와 BeppoSAX의 관측 결과 감마선 폭발이 별 형성 지역에서 발생한다는 것을 시사한다.
  • X선 방출선은 최초로 감마선 폭발베토벤 폭발영어 GRB 991216과 연관되었다.[30]

5. 1. 초신성 잔해 및 펄서

찬드라 엑스선 천문대의 관측 자료는 X선 천문학 발전에 크게 기여했다. 다음은 찬드라 관측을 통해 밝혀진 주요 발견 사례들이다.

  • 카시오페이아 A 초신성 잔해의 최초 관측 이미지를 통해, 천문학자들은 잔해 중심부에 있는 중성자별 또는 블랙홀로 추정되는 압축 천체를 처음으로 관측할 수 있었다.[24][25]
  • 게 성운에서는 중앙 펄서 주변에서 이전에 부분적으로만 관측되었던 제트와 함께, 이전에는 관측되지 않았던 고리가 발견되었다.[26]
  • 우리 은하 중심부의 궁수자리 A*에서 최초로 X선 방출이 관측되었다. 궁수자리 A*는 초거대 블랙홀이다.[27]
  • M82 은하에서 항성 블랙홀과 초거대 블랙홀 사이의 잃어버린 고리로 여겨지는 중간 질량 블랙홀이 발견되었다.[29]
  • 고등학생들이 찬드라 데이터를 사용하여 IC 443 초신성 잔해에서 중성자별을 발견했다.[31]
  • 이전에는 펄서로 생각되었던 RX J1856.5-3754와 3C58이 쿼크별과 같이 더 밀도가 높은 천체일 수 있다는 가능성이 찬드라 데이터를 통해 제기되었다. 이 결과는 여전히 논쟁 중이다.
  • 페르세우스자리 은하단에서 초거대 블랙홀 주변의 격렬한 활동으로 발생하는 음파가 관측되었다. (2003년)

5. 2. 블랙홀

M82 은하에서 항성 블랙홀과 초거대 블랙홀 사이의 누락된 고리로 여겨지는 중간 질량의 천체가 발견되었다.[29] 우리은하 중심의 초거대 블랙홀인 궁수자리 A*에서 최초의 X선 방출이 관찰되었다.[27] 2006년 메시에 87 내의 초거대 블랙홀 주변에서 발견된 X선 방출 루프, 고리 및 필라멘트는 압력파, 충격파, 음파의 존재를 암시하며, 메시에 87의 진화가 크게 영향을 받았을 수 있음을 보여준다.[36]

5. 3. 은하 및 은하단

찬드라가 수집한 데이터는 X선 천문학 분야를 크게 발전시켰다. 다음은 찬드라의 관측으로 뒷받침된 발견의 몇 가지 예이다.

  • 게 성운에서 중앙 펄서 주변에 이전에 망원경으로는 부분적으로만 보였던 제트와 함께 전에 보지 못했던 고리를 보여주었다.[26]
  • 초거대 블랙홀인 궁수자리 A*에서 최초의 X선 방출이 은하수에서 관찰되었다.[27]
  • Abell 2142에서 은하의 은하단이 합쳐지는 곳에서 압력 전선이 처음으로 자세하게 관찰되었다.
  • 찬드라는 작은 은하가 더 큰 은하에 의해 잠식당하고 있는 모습을 페르세우스 A의 이미지에서 처음으로 보여주었다.
  • 초거대 블랙홀 주변의 격렬한 활동에서 발생하는 음파가 페르세우스 은하단에서 관찰되었다 (2003).
  • 2006년 찬드라는 은하단 충돌을 관찰하여 암흑 물질의 존재에 대한 강력한 증거를 발견했다.[35]
  • 2006년 메시에 87 내의 초거대 블랙홀 주변에서 발견된 X선 방출 루프, 고리 및 필라멘트는 압력파, 충격파 및 음파의 존재를 암시한다. 메시에 87의 진화가 크게 영향을 받았을 수 있다.[36]
  • 총알 은하단의 관측은 암흑 물질의 자체 상호 작용의 단면적에 제한을 둔다.[37]
  • 은하수를 둘러싼 뜨거운 가스의 큰 고리가 발견되었다.[39]
  • 극도로 밀도가 높고 밝은 왜소 은하 M60-UCD1이 관찰되었다.[40]
  • 카시오페이아자리에 있는 초신성 잔해카시오페이아자리 A에서, 천문학자들은 처음으로 잔해의 중심에 존재하는 중성자별 혹은 블랙홀로 추정되는 압축 천체를 관측할 수 있었다.[54]

5. 4. 기타

찬드라 엑스선 천문대가 수집한 데이터는 X선 천문학 분야를 크게 발전시켰다. 다음은 찬드라의 관측으로 뒷받침된 발견의 몇 가지 예이다.

  • 카시오페이아 A의 최초의 빛 이미지는 천문학자들에게 잔해 중심에 있는 압축 천체(중성자별이나 블랙홀)을 처음으로 엿볼 수 있게 해주었다.[24][25]
  • 게 성운에서 찬드라는 중앙 펄서 주변에 이전에 망원경으로는 부분적으로만 보였던 제트와 함께 전에 보지 못했던 고리를 보여주었다.[26]
  • 은하수의 중심인 궁수자리 A*에서 초거대 블랙홀로부터 최초의 X선 방출이 관찰되었다.[27]
  • 찬드라는 O형 별의 X선이 바람에 내장된 플라즈마 충격을 통해 생성된다는 것을 확인했다.[28]
  • 찬드라는 안드로메다 은하 중심부로 나선형으로 들어가는 예상보다 훨씬 더 많은 차가운 가스를 발견했다.
  • Abell 2142에서 은하의 은하단이 합쳐지는 곳에서 압력 전선이 처음으로 자세하게 관찰되었다.
  • SN 1987A의 충격파에 대한 X선으로 된 가장 초기 이미지가 촬영되었다.
  • 찬드라는 작은 은하가 더 큰 은하에 의해 잠식당하고 있는 모습을 페르세우스 A의 이미지에서 처음으로 보여주었다.
  • 새로운 유형의 블랙홀이 M82 은하에서 발견되었으며, 이는 항성 블랙홀과 초거대 블랙홀 사이의 누락된 고리로 여겨지는 중간 질량의 천체이다.[29]
  • X선 방출선은 최초로 감마선 폭발, 베토벤 폭발 GRB 991216과 연관되었다.[30]
  • 고등학생들이 찬드라 데이터를 사용하여 IC 443 초신성 잔해에서 중성자별을 발견했다.[31]
  • 찬드라와 BeppoSAX의 관측 결과 감마선 폭발이 별 형성 지역에서 발생한다는 것을 시사한다.
  • 찬드라 데이터는 이전에 펄서로 생각되었던 RX J1856.5-3754와 3C58이 더 조밀한 천체일 수 있음을 시사했다: 쿼크별. 이 결과는 여전히 논쟁의 대상이다.
  • 초거대 블랙홀 주변의 격렬한 활동에서 발생하는 음파가 페르세우스 은하단에서 관찰되었다 (2003).
  • 갈색 왜성 TWA 5B의 CXO 이미지
    태양과 같은 별의 쌍성계를 공전하는 갈색 왜성인 TWA 5B가 관찰되었다.
  • 주계열성의 거의 모든 별이 X선 방출체이다.[32]
  • 타이탄이 게 성운을 통과할 때 타이탄의 X선 그림자가 관찰되었다.
  • 원시 행성 원반에서 별로 떨어지는 물질의 X선 방출이 관측되었다.[33]
  • 수냐예프-젤도비치 효과를 사용하여 측정된 허블 상수는 76.9 km/s/Mpc이다.[34]
  • 2006년 찬드라는 은하단 충돌을 관찰하여 암흑 물질의 존재에 대한 강력한 증거를 발견했다.[35]
  • 2006년 메시에 87 내의 초거대 블랙홀 주변에서 발견된 X선 방출 루프, 고리 및 필라멘트는 압력파, 충격파 및 음파의 존재를 암시한다. 메시에 87의 진화가 크게 영향을 받았을 수 있다.[36]
  • 총알 은하단의 관측은 암흑 물질의 자체 상호 작용의 단면적에 제한을 둔다.[37]
  • PSR B1509-58의 "신의 손" 사진이 촬영되었다.
  • 극에서 발생하는 목성의 X선이 발견되었는데, 이는 오로라 고리가 아닌 것으로 밝혀졌다.[38]
  • 은하수를 둘러싼 뜨거운 가스의 큰 고리가 발견되었다.[39]
  • 극도로 밀도가 높고 밝은 왜소 은하 M60-UCD1이 관찰되었다.[40]
  • 2015년 1월 5일, NASA는 CXO가 평소보다 400배 더 밝은 X선 플레어를 관찰했으며, 이는 은하수 은하 중심의 초거대 블랙홀인 궁수자리 A*에서 기록을 갱신했다고 보고했다. 천문학자들에 따르면, 이 특이한 사건은 블랙홀로 떨어지는 소행성의 붕괴 또는 궁수자리 A*로 유입되는 가스 내 자기장 선의 얽힘으로 인해 발생했을 수 있다.[41]
  • 2016년 9월, 찬드라가 카이퍼 벨트 천체에서 처음으로 X선 방출을 감지한 명왕성의 X선 방출을 감지했다고 발표되었다. 찬드라는 2014년과 2015년에 관측을 수행하여 2015년 7월 만남을 위해 ''뉴 호라이즌스'' 우주선을 지원했다.[42]
  • 2020년 9월, 찬드라는 와류 은하에서 외계 행성을 관측했을 가능성이 있으며, 이는 은하수 외부에서 발견된 최초의 행성이 될 것이라고 보도했다.[43][44][45]
  • 2021년 4월, NASA는 관측소에서 발견된 내용을 트윗으로 발표하며 "천문학자들이 발견한 천왕성이 X선을 방출합니다"라고 밝혔다. X선이 행성에서 발생하여 태양에서 방출되지 않는다는 것이 확인되면 이 발견은 "천왕성을 이해하는 데 흥미로운 의미"를 갖게 될 것이다.[46]

6. 갤러리

명왕성의 X선


난류가 은하단의 냉각을 막을 수 있다.


우리 은하초대질량 블랙홀궁수자리 A*에서 발생한 밝은 X선 플레어
[41]

SNR 0519–69.0 – 대마젤란 은하에서 폭발한 별의 잔해


국제 빛의 해 2015년을 기념하여 공개된 이미지


GK 페르세이: 1901년 신성


처녀자리 X-1의 중성자별에서 나오는 X선 광 링

참조

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[21] 뉴스 Chandra Operations Resume after Cause of Safe Mode Identified http://chandra.si.ed[...] NASA/Smithsonian 2024-06-19
[22] 뉴스 The Chandra X-ray spacecraft may soon go dark, threatening a great deal of astronomy https://www.space.co[...] 2023-06-13
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