스위프트 감마선 폭발 임무

3. 임무 목표

스위프트 임무의 주요 과학적 목표는 다음과 같다.^[6]

• 감마선 폭발(GRB)의 기원 규명: GRB에는 적어도 두 가지 유형이 있는 것으로 보인다. 그 중 하나는 초신성이 감마선 빔을 생성하는 것으로 설명할 수 있지만, 다른 유형에 대해서는 더 많은 자료가 필요하다.
• GRB를 이용한 초기 우주 연구: GRB는 수백만 또는 수십억 광년의 "우주론적 거리"에서 발생하는 것으로 보인다. 따라서 멀리 떨어진, 즉 젊은 우주를 탐사하는 데 사용할 수 있다.
• 전천 X선 탐사를 통한 천문학적 지식 확장: 이전보다 더 민감한 전천 탐사를 수행하여 천문학적 X선원에 대한 과학적 지식을 크게 향상시킨다. 이를 통해 예상치 못한 결과를 얻을 수도 있다.
• 과도 천체 현상 관측 플랫폼 역할: 초신성과 같이 다양한 과도 천체 현상에 대한 신속한 "기회 목표" 관측을 수행하는 범용 감마선/X선/광학 관측 플랫폼 역할을 한다.

4. 임무 역사

스위프트는 2004년 11월 20일 17시 16분 01초(UTC)에 케네디 우주 센터에서 델타 II 7320-10C 로켓에 실려 발사되었다.^[18] 고도 585km~604km의 거의 완벽한 궤도에 도달했으며, 궤도 경사각은 20.60°였다.

2004년 12월 17일 07시 28분 30초 UTC에 스위프트 폭발 경보 망원경(BAT)이 발사 및 초기 작동 중 감마선 폭발로 추정되는 현상을 감지했다.^[19] 그러나 자동 회전 기능이 활성화되지 않아 우주선은 폭발 지점으로 자동 회전하지 않았다.

2005년 1월 17일, 스위프트는 자동 회전 기능이 활성화된 상태에서 첫 번째 GRB 트리거를 감지했다.^[20] XRT 망원경을 탑재된 컴퓨터가 계산한 좌표로 향하게 하여 시야 내에서 밝은 X선원을 관측했다.

2005년 2월 1일, 미션 팀은 UVOT 장비의 최초 빛 사진을 공개하고 스위프트가 정상 작동한다고 발표했다.

2018년 1월 10일, NASA는 미션 책임자 닐 게렐스를 기리기 위해 스위프트 우주선의 이름을 닐 게렐스 스위프트 관측소(Neil Gehrels Swift Observatory)로 변경했다.^[24][25]

2024년 3월 15일, 스위프트는 두 번째 자이로스코프 고장으로 안전 모드에 진입하여 과학 임무를 수행하지 못했다. 2024년 4월, 두 개의 자이로스코프 모드에 대한 소프트웨어 패치가 개발, 업로드 및 테스트되었으며, 스위프트는 정상 작동으로 복귀했다.^[26]

5. 주요 관측 성과

• 2005년 5월 9일: 스위프트는 1/20초 동안 지속된 감마선 폭발인 GRB 050509B를 감지했다. 이는 짧은 지속 시간 감마선 폭발의 정확한 위치를 최초로 확인하고, 개별적인 짧은 폭발에서 X선 잔광을 최초로 감지한 것이다.^[27][28]
• 2005년 9월 4일: 스위프트는 적색 편이 값이 6.29이고 지속 시간이 200초인 GRB 050904를 감지했다(대부분의 폭발은 약 10초 동안 지속). 이는 약 떨어진 곳에서 감지되어 당시 가장 멀리 떨어진 감마선 폭발로 기록되었다.
• 2008년 1월 9일: 스위프트는 NGC 2770에서 초신성을 관측하던 중 같은 은하에서 나오는 X선 폭발을 목격했다. 이 폭발의 근원은 또 다른 초신성의 시작으로 밝혀졌으며, 나중에 SN 2008D로 명명되었다. 초신성이 진화 초기 단계에서 관측된 것은 이때가 처음이었다.^[29]
• 2008년 3월 19일: 스위프트는 관측된 가장 밝은 천체 중 하나인 감마선 폭발 GRB 080319B를 감지했다. 떨어진 곳에서 관측되어, ''스위프트''는 육안으로 (잠시) 볼 수 있는 가장 먼 물체에 대한 새로운 기록을 세웠다. 이 폭발은 이전의 가장 밝은 초신성 (SN 2005ap)보다 내재적으로 250만 배 더 밝았다.^[30]
• 2008년 9월 13일: 스위프트는 당시 관측된 가장 먼 GRB(128억 광년)인 GRB 080913을 감지했는데, 이는 몇 달 후 GRB 090423의 관측 이전까지였다.^[31][32]
• 2009년 4월 23일: 스위프트는 당시 떨어진, 지금까지 관측된 가장 먼 우주 폭발인 GRB 090423을 감지했다. 이 폭발이 일어났을 때 우주는 겨우 6억 3천만 년밖에 되지 않았다.^[33]
• 2011년 3월 28일: 스위프트는 Swift J1644+57을 감지했는데, 후속 분석에 따르면 블랙홀에 의해 파괴되는 별 또는 활동성 은하핵의 점화 신호일 수 있다.^[36]
• 2013년: 초장 감마선 폭발 클래스 발견
• 2013년 4월 27일: 스위프트는 "충격적으로 밝은" 감마선 폭발 GRB 130427A를 감지했다. 페르미 감마선 우주 망원경으로 동시에 관측되었으며, 감지된 가장 가까운 5개의 GRB 중 하나이고, 두 우주 망원경 모두에서 관측된 가장 밝은 것 중 하나이다.^[42]
• 2013년 6월 3일: 단일 GRB에서 킬로노바 방출에 대한 증거 발견
• 2017년 8월 18일: 스위프트는 GW170817의 전자기적 대응체인 킬로노바 AT 2017gfo에서 UV 방출을 발견했다.^[45]
• 2019년 1월 14일: 스위프트는 테라전자볼트 에너지에 도달하는, 관측된 가장 강력한 감마선 폭발인 GRB 190114C를 발견했다.^[47]
• 2022년 10월 9일: 스위프트는 페르미와 동시에, 지금까지 감지된 가장 가까운 GRB 중 하나이자 가장 밝은 GRB 중 하나인 GRB 221009A를 발견했다.

6. 운영 현황

스위프트 미션 운영 센터(MOC)는 인공위성을 제어하는 곳으로, 펜실베이니아 주립 대학교와 산업 하청업체가 운영하며 펜실베이니아주 스테이트 칼리지에 있다.^[6] 주 지상국은 케냐 동부 해안의 말린디 근처 브로글리오 우주 센터에 있으며, 이탈리아 우주국(ASI)에서 운영한다.^[6] 스위프트 과학 데이터 센터(SDC)와 보관소는 워싱턴 D.C. 외곽에 위치한 고다드 우주 비행 센터에 있고,^[6] 영국 스위프트 과학 데이터 센터는 레스터 대학교에 있다.^[6]

참조

_[1] 웹사이트 NASA Swift Mission Extended for 4 More Years http://www.omitron.c[...] Omitron 2008-04-07
_[2] 웹사이트 Swift Facts and FAQ http://swift.sonoma.[...] Sonoma State University 2008-03-28
_[3] 웹사이트 Swift Explorer http://swift.gsfc.na[...] NASA 2004-11-01
_[4] 웹사이트 Display: SWIFT (Explorer 84) 2004-047A https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2021-10-28
_[5] 웹사이트 Swift Mission Operations Center https://www.swift.ps[...] PSU 2021-12-27
_[6] 웹사이트 Swift Guest Investigator Program Frequently Asked Questions http://swift.gsfc.na[...] NASA 2007-09-26
_[7] 뉴스 Launch of a satellite made by the General Dynamics C4 Systems delayed https://www.eastvall[...] East Valley Tribune 2011-10-06
_[8] 웹사이트 Swift's Burst Alert Telescope (BAT) http://swift.gsfc.na[...] NASA 2006-02-28
_[9] 논문 The Swift X-Ray Telescope 2005-10
_[10] 웹사이트 Swift's X-Ray Telescope (XRT) http://swift.gsfc.na[...] NASA 2008-08-15
_[11] 웹사이트 Swift's Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) http://swift.gsfc.na[...] NASA 2006-12-14
_[12] 웹사이트 Swift Captures Flyby of Asteroid 2005 YU55 https://svs.gsfc.nas[...] NASA 201
_[13] 웹사이트 NASA's Swift Produces Best Ultraviolet Maps of the Nearest Galaxies https://www.nasa.gov[...] NASA 2013-06-03
_[14] Youtube NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event https://www.nasa.gov[...] 2017
_[15] 웹사이트 Experiment: Burst Alert Telescope (BAT) https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2021-10-28
_[16] 웹사이트 Experiment: Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2021-10-28
_[17] 웹사이트 Experiment: X-Ray Telescope (XRT) https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2021-10-28
_[18] 웹사이트 Trajectory: Swift (Explorer 84) 2004-047A https://nssdc.gsfc.n[...] NASA
_[19] 웹사이트 GRB041217: The First GRB Located On-Board Swift http://gcn.gsfc.nasa[...] NASA 2004-12-17
_[20] 웹사이트 GRB050117: Swift XRT Position http://gcn.gsfc.nasa[...] NASA 2005-01-17
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_[23] 웹사이트 NASA's Swift Spots its Thousandth Gamma-ray Burst http://www.nasa.gov/[...] NASA 2015-11-06
_[24] 뉴스 NASA renames Swift mission after astronomer Neil Gehrels http://spacenews.com[...] SpaceNews 2018-01-11
_[25] 뉴스 NASA Renames Swift Observatory in Honor of Late Principal Investigator https://www.space.co[...] Space.com 2018-01-10
_[26] 웹사이트 The Neil Gehrels Swift Observatory https://swift.gsfc.n[...] 2024-03-22
_[27] 뉴스 Blast hints at black hole birth http://news.bbc.co.u[...] BBC News 2005-05-11
_[28] 간행물 Astronomers hot on the trail of nature's exotic flashers http://www.berkeley.[...] University of California, Berkeley 2005-05-31
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