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XMM-뉴턴

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목차

1. 개요

XMM-뉴턴은 유럽 우주국(ESA)이 개발한 X선 우주 망원경으로, 우주의 X선 관측을 통해 천체의 특성을 연구하는 데 사용된다. 1982년에 처음 제안되어 1999년 12월에 발사되었으며, 3개의 X선 망원경과 다양한 관측 장비를 탑재하고 있다. 2000년 XMM-뉴턴으로 명명되었으며, 여러 차례 임무 연장을 통해 현재까지 운용되고 있다. XMM-뉴턴은 블랙홀, 암흑 물질, 은하단 등 다양한 우주 현상에 대한 중요한 관측 결과를 제공했다.

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XMM-뉴턴
기본 정보
XMM-Newton 우주선 모형
XMM-Newton 우주선 모형
이름XMM-Newton
다른 이름고 처리량 X선 분광학 임무
임무 유형X선 천문학
운영 기관유럽 우주국
COSPAR ID1999-066A
SATCAT25989
웹사이트유럽 우주국 XMM-Newton
XMM-Newton, ESA
임무 기간계획: 10년
경과: 2024년 5월 15일 (1999년 12월 10일 14:32 UTC부터)
제작사Dornier Satellitensysteme
Carl Zeiss
Media Lario
Matra Marconi Space
BPD Difesa e Spazio
Fokker Space
발사 질량3764 kg
건조 질량3234 kg
크기길이: 10.8 m
폭: 16.16 m
전력1,600 와트
발사 날짜1999년 12월 10일, 14:32 UTC
발사체아리안 5G No. 504
발사 장소기아나 우주 센터 ELA-3
발사 계약자아리안스페이스
서비스 시작2000년 7월 1일
궤도 기준지구 중심
궤도 긴반지름65648.3 km
궤도 이심률0.816585
궤도 근지점5662.7 km
궤도 원지점112877.6 km
궤도 경사67.1338 도
궤도 주기2789.9 분
궤도 시대2016년 2월 4일, 01:06:30 UTC
망원경 정보
망원경 유형3 × Wolter type-1
망원경 직경외부 거울: 70 cm
내부 거울: 30.6 cm
망원경 초점 거리7.5 m
망원경 면적0.4425 m² (1.5 keV에서)
0.1740 m² (8 keV에서)
망원경 파장0.1–12 keV (12–0.1 nm)
망원경 분해능5 ~ 14 각초
탑재 장비
EPIC유럽 광자 이미징 카메라
RGS반사 격자 분광계
OM광학 모니터
휘장
XMM-Newton 임무 휘장
ESA 천체 물리학 휘장 (XMM-Newton)
프로그램 정보
프로그램Horizon 2000
이전 임무Huygens
다음 임무Cluster II

2. 개념 및 임무 역사

XMM-뉴턴은 "고처리량 X선 분광 임무"(High Throughput X-ray Spectroscopy Mission)로 불렸으며, 1982년 제안되어 1985년 ESA의 승인을 받았다.[13] 1999년 12월 10일 프랑스령 기아나의 기아나 우주 센터에서 아리안 5 로켓으로 발사되었다.[19] 발사 후 XMM-뉴턴은 근지점 838km, 원지점 112473km의 타원 궤도에 진입했으며, 여러 차례 궤도 수정을 거쳐 현재 궤도(근지점 7365km, 원지점 113774km, 궤도 경사 38.9도, 궤도 주기 약 48시간)에서 임무를 수행하고 있다.[2]

XMM-뉴턴은 초기 2년 임무 이후 여러 차례 연장되어, 2023년 3월 여덟 번째 연장이 승인되었다. 이에 따라 2026년 말까지 운영될 예정이며, 2029년까지 연장될 가능성도 있다.[7]

2. 1. 임무 제안 및 승인

1982년 '다중 거울' X선 망원경 임무가 제안되었고, 1984년 ESA 과학 프로그램 위원회에 XMM 임무가 정식으로 제안되어 1985년 1월 유럽 우주국 장관 이사회의 승인을 받았다.[13] 같은 해 1985년 6월 덴마크에서 열린 학술 회의에서 임무 목표가 제시되었는데,[12][14] 이 회의에서 우주선에 12개의 저에너지 및 7개의 고에너지 X선 망원경을 포함하는 것이 제안되었다.[14][15] 1987년 2월, 우주선의 전체 구성이 개발되었고, 망원경 실무반은 X선 망원경 수를 7개의 표준화된 장치로 줄였다.[14][15] 1988년 6월, 유럽 우주국은 임무를 승인하고 조사 제안 요청을 발표했다.[11][15] 기술 발전으로 인해 필요한 X선 망원경 수는 3개로 더욱 줄었다.[15]

2. 2. 개발 및 제작

1989년 6월, 임무에 사용될 기기가 선정되었고 우주선 하드웨어 작업이 시작되었다.[11][15] 1993년 1월, 프로젝트 팀이 구성되어 유럽 우주 연구 기술 센터(ESTEC) (노르트베이크)에 배치되었다.[13] 1994년 10월, 주 계약자로 도르니어 새털라이텐시스템(구 다임러크라이슬러 항공우주의 자회사)이 선정되었으며, 1996년 3월에 개발이 시작되었고 1997년 3월에 건설이 시작되었다.[13][14] 1995년 레스터 대학교에 XMM 조사 과학 센터가 설립되었다.[11][16] 1998년 12월, 이탈리아 하청업체인 미디어 라리오에서 X선 망원경용 비행 거울 모듈 3개를 인도받았고,[14] 1999년 9월에 우주선 통합 및 테스트가 완료되었다.[13]

2. 3. 발사 및 초기 운영

1999년 9월 9일, XMM은 ESTEC 통합 시설을 떠나 카트베이크에서 로테르담으로 이동했다.[17] 9월 12일, 아리안스페이스의 수송선 MN ''투칸''을 타고 로테르담을 떠나 프랑스령 기아나로 향했다.[17] ''투칸''은 9월 23일 쿠루의 프랑스령 기아나 마을에 정박했고, 기아나 우주 센터의 아리안 5 최종 조립 건물로 수송되어 최종 발사 준비를 했다.[18]

1999년 12월 10일 14:32 UTC (한국 시각 12월 11일 새벽)에 기아나 우주 센터에서 아리안 5 로켓으로 발사되었다.[19] XMM은 근지점 838km, 원지점 112473km인 매우 타원형의 40도 궤도에 진입했다.[2] 발사 40분 후, 원격 측정으로 태양 전지판이 성공적으로 전개되었음이 확인되었다. 이후 5번의 추진 시스템 작동을 통해 12월 16일까지 궤도를 7365km (근지점) x 113774km (원지점), 38.9도 경사로 변경하여 약 48시간 주기로 지구를 공전하게 되었다.[2][20]

발사 직후, XMM은 발사 및 초기 궤도 단계 작전을 시작했다.[21] 1999년 12월 17일과 18일에 각각 X선 모듈과 광학 모니터 도어가 열렸다.[22] 2000년 1월 4일부터 기기 활성화,[2] 1월 16일부터 기기 시운전 단계가 시작되었다.[23] 광학 모니터(OM)는 1월 5일에 첫 빛을 얻었고, 두 개의 유럽 광자 영상 카메라(EPIC) MOS-CCD는 1월 16일에, EPIC pn-CCD는 1월 22일에, 반사 격자 분광기(RGS)는 2월 2일에 첫 빛을 보았다.[23] 3월 3일에 보정 및 성능 검증 단계가 시작되었고,[2] 6월 1일에 정기 과학 운영이 시작되었다.[23]

2000년 2월 9일, ESA는 XMM이 촬영한 첫 번째 이미지를 공개하고, 우주선의 새 이름 "XMM-뉴턴"을 발표했다. ESA의 전 과학 이사인 로저 보넷은 "아이작 뉴턴 경이 분광기를 발명한 사람이었고 XMM이 분광 임무였기 때문에 이 이름을 선택했다"고 설명했다.[24]

2. 4. 임무 연장

XMM-Newton영어은 우수한 성능과 과학적 성과를 바탕으로 여러 차례 임무 연장을 받았다. 2003년 11월 첫 연장으로 2008년 3월까지 운영이 연장되었다.[29] 2005년 12월 두 번째 연장이 승인되어 2010년 3월까지 임무가 연장되었다.[30] 2007년 11월 세 번째 연장이 통과되어 2012년까지 운영될 수 있게 되었다. 이때, 위성은 2017년 이후까지도 운영을 지속할 수 있을 만큼 충분한 연료, 전력 및 기계적 상태를 갖추고 있다고 언급되었다.[31] 2010년 11월 네 번째 연장으로 2014년까지 운영이 승인되었다.[32] 2014년 11월 다섯 번째 연장이 승인되었고, 2016년 11월 확정되어 2018년까지 운영이 이어졌다.[33][34] 2017년 12월 여섯 번째 연장이 승인되어 2020년 말까지, 2018년 11월 일곱 번째 연장이 승인되어 2022년 말까지 운영이 이어졌다.[35][36] 2023년 3월 여덟 번째 연장이 승인되어 2026년 말까지 운영되며, 2029년까지 연장될 수 있다.[7]

3. 우주선

XMM-뉴턴은 길이 10.8m, 폭 16.16m(태양 전지판 전개 시)의 우주 망원경으로, 발사 당시 무게는 3764kg이었다.[2] 3축 안정화 기능을 갖추고 있어 0.25~1 분각의 정확도로 목표물을 조준할 수 있으며, 자세 및 궤도 제어 하위 시스템을 통해 시간당 최대 90도까지 회전할 수 있다.[11][24] XMM-뉴턴의 주요 탑재 장비는 유럽 광자 영상 카메라(EPIC) 3개, 반사 격자 분광기(RGS) 2개, 광학 모니터(OM)이다.

3. 1. 구성 요소

툴루즈 우주도시에 전시된 ''XMM-뉴턴'' 모형


''XMM-뉴턴''은 대략 원통형이며, 네 개의 주요 구성 요소로 이루어져 있다.

  • '''거울 지지 플랫폼''': X선 망원경 조립체, 격자 시스템, 광학 모니터, 별 추적기 2개를 지지한다.
  • '''서비스 모듈''': 컴퓨터, 전기 버스, 연료 및 냉각수 등 소모품, 태양 전지판, 망원경 태양 보호막, S-대역 안테나 2개 등 다양한 우주선 지원 시스템을 탑재한다.
  • '''망원경 튜브''': 6.8m 길이의 속이 빈 탄소 섬유 구조로, 거울과 감지 장비 사이의 정확한 간격을 제공하며, 위성 내부 오염 물질 제거를 위한 외부 가스 방출 장비도 갖추고 있다.
  • '''초점면 조립체''': 카메라와 분광기를 탑재한 초점면 플랫폼, 데이터 처리, 전력 분배, 방열기 조립체를 지지한다.[37]

4. 탑재 장비

XMM-뉴턴은 X선 관측을 위한 세 대의 X선 망원경을 탑재하고 있으며, 각각 58장의 볼터 I식 반사경으로 구성되어 총 4300cm2의 집광 면적을 가진다. 주 관측 장비는 0.2keV에서 12keV의 X선에 감도를 가진 유럽 광자 영상 카메라(EPIC)이다. 3대의 망원경 중 2대에는 2.5keV 이하의 X선을 분산시켜 관측하는 반사 격자 분광기(RGS)가 장착되어 있다. 또한 X선 관측과 동시에 가시광선 및 자외선 파장으로 천체를 관측하기 위해 구경 30cm의 리치-크레티앵 광학 모니터(OM)가 탑재되어 있다.

장비명설명
유럽 광자 영상 카메라 (EPIC)0.2keV ~ 12keV의 X선 관측
반사 격자 분광기 (RGS)2.5keV 이하의 X선 분산 관측
광학 모니터 (OM)가시광선 및 자외선 관측


4. 1. 유럽 광자 영상 카메라 (EPIC)

XMM-뉴턴에 탑재된 세 개의 유럽 광자 영상 카메라(EPIC)는 X선 관측을 위한 핵심 장비이다. 이 시스템은 두 개의 MOS-CCD 카메라와 하나의 pn-CCD 카메라로 구성되어 있다.[38] 각 카메라는 6개의 위치를 가진 필터 휠을 포함하고 있으며, 다양한 관측 모드로 작동할 수 있다.[38][39][40]

두 개의 MOS-CCD 카메라는 저에너지 X선 감지에 특화되어 있다. 각 카메라는 7개의 실리콘 칩으로 구성되어 있으며, 각 칩은 600 x 600 픽셀 행렬을 포함한다. 카메라의 총 해상도는 약 2.5 메가픽셀이다. 각 카메라는 -120°C의 작동 온도로 냉각된다.[25][38][40]

pn-CCD 카메라는 고에너지 X선 감지에 사용되며, 12개의 CCD가 있는 단일 실리콘 칩으로 구성된다. 각 CCD는 64 x 189 픽셀로, 총 145,000 픽셀 용량을 갖는다. 제작 당시 XMM-뉴턴의 pn-CCD 카메라는 가장 큰 장치였으며, 36cm2의 감지 영역을 가졌다. 이 카메라는 -90°C로 냉각된다.[38][41][42]

EPIC 시스템은 총 시야 30 분, 에너지 감도 범위 0.15~15 keV를 제공한다.[38] EPIC은 CCD 카메라에서 감지된 모든 X선에 대해 X선이 도달하는 시간, X선이 카메라에 부딪히는 위치, X선이 전달하는 에너지의 양을 기록한다. 이를 통해 과학자들은 광도 곡선, 이미지, 물리적 프로세스 등을 분석할 수 있다.[43]

4. 2. 반사 격자 분광기 (RGS)

반사 격자 분광기(RGS)는 X선 스펙트럼 데이터를 구축하여 관측 대상에 존재하는 화학 원소의 종류, 온도, 양 등을 분석하는 데 사용되는 장비이다. RGS는 두 개의 초점면 카메라와 관련된 반사 격자 배열로 구성된다. RGS 시스템은 2.5~0.35 keV (5~35 옹스트롬) 범위에서 작동하며, 탄소, 질소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 철을 감지할 수 있다.[44][45]

각 초점면 카메라는 롤랜드 원 곡선을 따라 일렬로 장착된 9개의 MOS-CCD 장치로 구성된다. 각 CCD는 384 × 1024 픽셀, 총 350만 픽셀 이상의 해상도를 제공한다. CCD 배열의 너비와 길이는 RGS 스펙트럼의 크기와 파장 범위에 의해 결정되었다. 각 CCD 배열은 열 전달 및 방사선 차폐 기능을 제공하는 비교적 큰 벽으로 둘러싸여 있다. 2단계 라디에이터는 카메라를 -110°C의 작동 온도로 냉각한다. 카메라 시스템은 SRON, 파울 셰러 연구소, MSSL의 공동 노력으로, EEV Ltd와 Contraves Space가 하드웨어를 제공했다.[25][44][45][46][47]

반사 격자 배열은 두 개의 주요 망원경에 부착되어, 들어오는 X선의 약 50%는 EPIC 시스템으로 통과하고 나머지 50%는 초점면 카메라로 보내진다. 각 RGA는 182개의 동일한 격자를 포함하도록 설계되었으나, 제작 오류로 하나는 181개만 포함하게 되었다. 각 격자는 동일한 입사각을 가지며, 초점면 카메라와 마찬가지로 각 격자 배열은 롤랜드 원을 따른다. 이 구성은 초점 수차를 최소화한다. 각 10cm x 20cm 격자는 1mm 두께의 탄화 규소 기판으로 구성되며 2000Å 금 필름으로 덮여 있고 5개의 베릴륨 보강재로 지지된다. 격자는 X선 편향을 수행하는 많은 수의 홈을 포함하며, 각 격자는 밀리미터당 평균 646개의 홈을 포함한다. RGA는 컬럼비아 대학교에서 제작했다.[44][45]

4. 3. 광학 모니터 (OM)

OM(광학 모니터)은 X선 관측과 동시에 가시광선 및 자외선 영역을 관측하는 30cm 리치-크레티앵 망원경이다. X선 망원경 시야의 중심과 정렬된 17 × 17 아크분 사각형 시야에서 170~650 나노미터 파장에 민감하다. OM은 초점 거리 3.8m와 초점비 ƒ/12.7을 갖는다.[48][49]

이 장비는 망원경 모듈과 디지털 전자 모듈로 구성된다. 망원경 모듈은 광학, 검출기, 처리 장비 및 전원 공급 장치를 포함하며, 디지털 전자 모듈은 장비 제어 장치 및 데이터 처리 장치를 포함한다. 입사하는 빛은 이중화된 두 개의 검출기 시스템 중 하나로 향한다. 빛은 11개 위치의 필터 휠 (빛을 차단하는 불투명 필터 1개, 광대역 필터 6개, 백색광 필터 1개, 확대경 1개, 그리즘 2개)을 통과한 다음, 빛을 백만 배 증폭하는 증폭기를 거쳐 CCD 센서로 향한다. CCD는 크기가 384 × 288 픽셀이며, 이 중 256 × 256 픽셀이 관측에 사용된다. 각 픽셀은 8 × 8 픽셀로 추가 서브 샘플링되어 최종 결과물은 2048 × 2048 크기가 된다. 광학 모니터는 멀라드 우주 과학 연구소에서 미국과 벨기에 기관들의 기여를 받아 제작되었다.[48][49]

5. 망원경

EPIC 및 RGS 시스템에 X선을 공급하는 3개의 망원경은 X선을 우주선의 주요 기기로 향하도록 설계되었다. 각 망원경은 58개의 원통형 중첩 울터 1형 거울로 구성되어 있다. 각 거울은 고도로 연마된 알루미늄 맨드릴에 250 nm 금 반사 표면 층을 증착하고, 금에 전주성형으로 단일 니켈 지지층을 형성하여 제작되었다.[53] 거울 두께는 가장 안쪽 거울의 경우 0.47mm에서 가장 바깥쪽 거울의 경우 1.07mm까지 다양하며, 각 거울 사이의 간격은 가장 안쪽에서 가장 바깥쪽으로 1.5mm에서 4mm 범위이다.[2]

울터 1형 광학 시스템에서 긁어 반사로 X선을 집속

6. 하위 시스템

''XMM-뉴턴''은 길이 10.8m, 태양 전지판을 펼쳤을 때 폭이 16.16m인 우주 망원경이다. 발사 당시 무게는 3764kg이었다.[2] 3축 안정화 기능을 갖추고 있어 0.25~1 초의 정확도로 목표물을 조준할 수 있으며, 시간당 최대 90도까지 회전할 수 있다.[11][24] ''XMM-뉴턴''에는 세 개의 유럽 광자 영상 카메라(EPIC), 두 개의 반사 격자 분광기(RGS), 그리고 광학 모니터가 탑재되어 있다.

우주선은 대략 원통형이며, 다음과 같은 네 개의 주요 구성 요소로 이루어져 있다.


  • 거울 지지 플랫폼: X선 망원경 조립체, 격자 시스템, 광학 모니터, 두 개의 별 추적기를 지지한다.
  • 서비스 모듈: 우주선 앞부분에 있으며, 거울 지지 플랫폼을 둘러싸고 있다. 컴퓨터 및 전기 버스, 소모품(연료 및 냉각수 등), 태양 전지판, 망원경 태양 보호막, 두 개의 S-대역 안테나를 포함한다.
  • 망원경 튜브: 6.8m 길이의 속이 빈 탄소 섬유 구조로, 거울과 감지 장비 사이의 정확한 간격을 제공한다. 위성 내부 오염 물질을 제거하는 데 도움이 되는 외부 가스 방출 장비도 갖추고 있다.
  • 초점면 조립체: 우주선 뒷부분에 있으며, 카메라와 분광기를 탑재한 초점면 플랫폼, 데이터 처리, 전력 분배, 방열기 조립체를 지지한다.[37]

6. 1. 자세 및 궤도 제어 시스템 (AOCS)

XMM-뉴턴의 3축 자세 제어는 4개의 반작용 휠, 4개의 관성 측정 장치, 2개의 별 추적기, 3개의 정밀 태양 센서 및 3개의 태양 포착 센서로 구성된 자세 및 궤도 제어 시스템(AOCS)에 의해 처리된다. AOCS는 영국의 마트라 마르코니 스페이스(Matra Marconi Space)에서 제공했다.[2][54][55]

궤도 유지는 2세트의 히드라진 추력기(주 및 백업)에 의해 제공된다.[2] 히드라진 추력기는 독일의 DASA-RI에서 제작했다.[56]

AOCS는 2013년 소프트웨어 패치('4WD')로 업그레이드되어, 발사 이후 사용되지 않은 3개의 주 반작용 휠과 4번째 예비 휠을 사용하여 자세를 제어함으로써 추진제를 절약하고 우주선 수명을 연장하는 것을 목표로 했다.[57][58] 2019년에는 연료가 2030년까지 지속될 것으로 예측되었다.[59]

6. 2. 전력 시스템

XMM-뉴턴의 주 전원은 고정형 태양 전지판 두 개에서 공급된다. 이 전지판은 1.81m x 1.94m 크기의 패널 6개로 구성되어 총 21m2의 면적을 가지며 질량은 80kg이다. 발사 당시 이 전지판은 2,200W의 전력을 제공했으며, 10년 운용 후에는 1,600W를 제공할 것으로 예상되었다. 각 전지판을 펼치는 데에는 4분이 소요되었다. 이 전지판은 네덜란드의 포커 우주(Fokker Space)에서 제공되었다.[2][60]

직사광선이 없을 때는, 24 A·h를 제공하고 각 41kg의 무게를 가진 니켈-카드뮴 전지 두 개에서 전력이 공급된다. 이 전지는 프랑스의 SAFT 그룹(Saft Groupe S.A.)에서 제공되었다.[2][60]

6. 3. 방사선 감시 시스템 (ERMS)

ERMS는 우주선을 둘러싼 방사선 환경, 특히 주변의 양성자 및 전자 플럭스를 측정한다. 이는 손상될 수 있는 방사선 이벤트를 경고하여 민감한 카메라 CCD 및 관련 전자 장치의 자동 종료를 가능하게 한다.[13][38][40] ERMS는 프랑스의 우주 방사선 연구 센터(Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements)에서 제작했다.[13][38][40]

6. 4. 시각 감시 카메라 (VMC)

VMC(시각 감시 카메라)는 태양 전지판과 태양 방패의 전개를 감시하고, 초기 작동 중에는 추진기 작동과 망원경 튜브의 가스 배출에 대한 이미지를 제공하기 위해 추가되었다. 두 대의 VMC가 초점면 조립체에 정면을 향하도록 설치되었다. 첫 번째 카메라는 FUGA-15로, 높은 다이내믹 레인지와 290 × 290 픽셀 해상도를 가진 흑백 카메라이다. 두 번째 카메라는 IRIS-1으로, 가변적인 노출 시간과 400 × 310 픽셀 해상도를 가진 컬러 카메라이다. 두 카메라 모두 6cm 크기에 430g의 무게를 가진다. 이 카메라는 ''XMM-뉴턴'' 개발 당시 새로운 기술이었던 액티브 픽셀 센서를 사용한다. 이 카메라는 벨기에의 와 IMEC에 의해 개발되었다.

7. 지상 시스템

유럽 우주 운영 센터(ESOC) (독일 다름슈타트)에서 ''XMM-뉴턴''의 임무 통제가 이루어진다. 지상국 두 곳(퍼스 및 쿠루)은 궤도의 대부분 동안 우주선과 지속적인 통신을 유지하는 데 사용된다. 백업 지상국은 빌라프랑카 델 카스티요, 산티아고, 동가라에 위치해 있다. ''XMM-뉴턴''은 자체 데이터 저장 장치를 갖추고 있지 않기 때문에 과학 데이터는 실시간으로 이러한 지상국으로 전송된다.[20]

데이터는 스페인 빌라프랑카 델 카스티요에 위치한 유럽 우주 천문 센터 산하 과학 운영 센터로 전달되며, 이곳에서 2012년 3월부터 파이프라인 처리가 수행되었다. 데이터는 ESAC 과학 데이터 센터에 보관되며,[62] 고다드 우주 비행 센터와 천체물리학 및 행성학 연구소의 XMM-뉴턴 탐사 과학 센터(SSC)의 미러 아카이브에 배포된다. 2013년 6월 이전에 SSC는 레스터 대학교에서 운영했지만, 영국의 자금 지원 철회로 인해 운영이 이전되었다.[16][63]

8. 주요 관측 및 발견

XMM-뉴턴은 다양한 천체와 현상을 관측하여 천문학 발전에 기여하고 있다. 2002년에는 EPIC 및 RGS 카메라의 작동 온도를 낮춰 성능을 향상시켰다.[25] 2008년에는 통신 오류가 발생했지만, 슈타르켄부르크 천문대를 비롯한 전 세계 아마추어 천문학자들의 도움과 NASA 골드스톤 심우주 통신 단지의 안테나를 활용하여 문제를 해결하고 통신을 복구했다.[26][27][28]

8. 1. 은하단 발견

XMM-뉴턴은 지구에서 100억 광년 떨어진 은하단 XMMXCS 2215-1738과[64][76] 70억 광년 떨어진 은하단 2XMM J0830을 발견했다.[77]

8. 2. SCP 06F6 관측

허블 우주 망원경(HST)이 2006년 2월에 발견한 천체 SCP 06F6은 2006년 8월 초 ''XMM-뉴턴''에 의해 관측되었으며, 이는 초신성보다 두 자릿수나 더 밝은 X선 광선을 보였다.[65][66]

8. 3. 초거성 빠른 X선 과도 현상 관측

2011년 6월, 스위스 제네바 대학교 연구팀은 XMM-뉴턴이 초거성 빠른 X선 과도 현상 IGR J18410-0535 관측에서 정상 속도의 10,000배에 달하는 강도로 4시간 동안 지속되는 플레어를 관측했다고 보고했다. 이 현상은 청색 초거성 별이 작은 동반 중성자별에 의해 부분적으로 섭취된 물질 기둥을 방출하면서 X선 방출을 수반했기 때문이다.[67][68]

8. 4. 초대질량 블랙홀 회전 속도 측정

2013년 2월, ''XMM-뉴턴''은 NuSTAR와 함께 NGC 1365 은하 중심에 있는 블랙홀을 관측하여, 처음으로 초대질량 블랙홀의 회전 속도를 측정했다는 사실을 발표했다. 동시에 블랙홀에서 방출되는 X선의 왜곡을 설명하는 모델을 검증했다.[69][70]

8. 5. 암흑 물질 후보 신호 검출

2014년 2월, XMM-뉴턴의 관측으로 얻어진 X선 방출 스펙트럼에서 3.5 keV 부근의 단색 신호가 추출되었다.[71][72] 이 신호는 여러 은하단에서 발견되었으며, 몇 가지 암흑 물질 시나리오를 통해 설명될 수 있다. 예를 들어, 3.5 keV 후보 물질이 2개의 광자로 소멸되거나,[73] 7 keV 암흑 물질 입자가 광자와 중성미자로 붕괴되는 경우가 있다.[74]

8. 6. 초대질량 블랙홀 성장 매핑

2021년 6월, 유럽 우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주 관측소를 사용한 대규모 X선 관측에서 초기 연구 결과가 발표되었는데, 이 관측은 은하와 은하단의 중심에서 12,000개의 초대질량 블랙홀 성장을 매핑했다.[75] XMM-뉴턴은 지구로부터 100억 광년 거리에 있는 대질량 은하단 XMMXCS 2215-1738[76]과 70억 광년 거리에 있는 은하단 2XMM J0830[77]을 발견했다.

참조

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