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애자일 (위성)

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목차

1. 개요

AGILE은 이탈리아 우주국 주도로 개발된 감마선 관측 위성이다. 2007년 발사되어 감마선, X선, 고에너지 방사선을 탐지하는 장비를 탑재하고, 활동 은하핵, 감마선 폭발, X선 및 감마선 은하원 등을 연구한다. 게성운에서 가변적인 감마선 방출을 발견하고, 블랙홀 시스템 백조자리 X-3에서 감마선 방출을 발견하는 등 다양한 연구 성과를 거두었다. 또한, 지구 감마선 섬광에서 최대 100 MeV의 방출을 발견하고, 세계에서 가장 빠른 감마선 경보 모니터링 시스템을 운영한다.

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애자일 (위성)
기본 정보
AGILE 위성 모형
임무 유형감마선 천문학
운영 기관ASI
웹사이트AGILE – Astro-rivelatore Gamma a Immagini Leggero
COSPAR ID2007-013A
SATCAT31135
임무 기간2007년 4월 23일 - 2010년 (계획)
2007년 4월 23일 - 2024년 2월
제조사OHB (밀라노 소재지), 이전 Compagnia Generale per lo Spazio
발사 질량352 kg
전력200 W (460 피크)
발사일2007년 4월 23일, 10:00:00 UTC
발사 로켓PSLV C8
발사 장소사티시 다완 SLP
발사 계약자ISRO
비활성화2024년 2월 18일
궤도 정보
궤도 기준점2013년 12월 4일, 04:13:37 UTC
궤도 기준지구 중심
궤도 영역낮은 지구 궤도
근지점 고도509 km
원지점 고도533 km
궤도 경사2.47 도
궤도 장반축6892.13 km
궤도 이심률0.0017574
궤도 주기94.90 분

2. 개발 배경 및 발사

AGILE은 이탈리아 우주국(ASI)의 주도로 개발되었으며, 이탈리아 국립천체물리연구소(INAF)와 국립핵물리연구소(INFN)가 협력했다. 2007년 4월 23일 인도 스리하리코타에 있는 기지에서 PSLV 로켓에 의해 성공적으로 발사되어 입자 배경이 낮은 적도 궤도에 진입했다. 이는 외국의 탑재체를 주 탑재체로 하는 PSLV의 첫 번째 비행이었다.[6] 발사 후, 케냐 말린디 근처의 브로글리오 우주 센터에 있는 지상국에서 위성 신호를 수신하고, 태양 지향 모드로 전환되었다.[6]

AGILE 첫 번째 이미지(Vela 펄서)

3. 관측 장비

AGILE은 다음 4가지 주요 관측 장비를 탑재하고 있다.


  • 감마선 영상 검출기(GRID): 30 MeV – 50 GeV 에너지 범위에서 감지되는 감마선을 탐지한다.
  • SuperAGILE(SA): 18–60 keV 에너지 범위에서 감지되는 경 X선 모니터이다. 4개의 실리콘 스트립 검출기 세트를 기반으로 하는 장비로, 각각 1차원 코드 마스크가 장착되어 있다. 알려진 소스와 버스트 형태의 신호에서 발생하는 X선 신호를 감지하고, 플럭스 및 스펙트럼 특징을 장기간 모니터링한다.
  • 미니 칼로리미터(MCAL): 350 keV – 100 MeV 에너지 범위에서 감지되는 비영상 감마선 섬광체 검출기다. 고에너지 방사선 버스트를 효과적으로 감지할 수 있다.
  • 전자 반경계 시스템(AC): 원치 않는 배경 사건을 억제하는 데 도움을 주는 플라스틱 섬광체를 기반으로 한다.

4. 주요 연구 목표 및 성과

AGILE의 주요 과학적 목표는 다음과 같다.[9][4]



AGILE은 작동하는 동안 감마선 하늘을 조사하여 많은 은하 및 외부 은하의 근원을 감지했다. 특히, 게성운에서 가변적인 감마선 방출을 발견하여, 감마선 천체 물리학의 전형적인 근원이 일정하지 않다는 것을 밝혀냈다. 이는 플라스마 불안정성에 의해 유도된 성운 내부에서 매우 빠르고 강렬한 감마선 플레어가 발생하기 때문이며, 이론적인 입자 가속 모델을 획기적으로 수정해야 함을 시사한다.[4] 플라스마 물리학 실험 및 입자 가속에 대한 이론적 연구에 광범위하게 응용될 수 있다. 마르코 타바니와 그의 팀은 게성운에서 감마선 플레어를 발견한 공로로 2012년 미국 천문학회의 브루노 로시 상을 수상했다.[4]

초신성 잔해 W44의 감마선 이미지


AGILE의 에타 카리나 관측


AGILE의 주요 연구 성과는 다음과 같다.[4]

  • 게성운에서 가변적인 감마선 방출 발견: 감마선 천체 물리학에서 중요한 발견으로, 플라스마 불안정성으로 인한 성운 내부의 빠르고 강렬한 감마선 플레어를 관측했다. 이는 기존의 이론적 입자 가속 모델에 대한 수정을 요구하며, 관련 연구에 광범위하게 응용될 수 있다.
  • 우주선의 기원 문제 해결: SNR W44에서 200 MeV 미만의 파이온 방출에 의한 양성자/이온 감마선 방출에 대한 최초의 직접적인 증거를 제시했다. 또한, SNR IC 433 및 W28에서 감마선 및 TeV 방출을 결합하여 연구했다.
  • 블랙홀 시스템 백조자리 X-3에서 감마선 방출 발견: 블랙홀 시스템 백조자리 X-3에서 상대론적 제트 플라스모이드 방출에 앞서 극단적인 입자 가속을 발견했다. 2008년부터 AGILE에 의해 반복적으로 감지되었으며, Super-AGILE 및 AGILE-GRID를 통해 모든 은하 마이크로퀘이사를 조사했다.
  • 매우 높은 에너지(100 MeV)까지 TGF 방출 발견: 강렬한 뇌우와 관련된 지구 섬광에서 최대 100 MeV까지의 감마선 방출을 발견했다. 이는 100 MV보다 큰 가속 전위의 증거이며, 번개 방전에서 가속에 대한 이론적 모델을 수정해야 한다. 대기 물리학 및 기후 연구에 큰 영향을 줄 수 있다.
  • 초거대 블랙홀 3C 454.3: 2007년부터 활동적이고 가변적인 블레이자인 3C 454.3을 관측했다. 2009년과 2010년에 AGILE이 최초로 감마선 슈퍼플레어를 발표했으며, 2010년 11월에는 벨라 펄서보다 거의 7배 더 밝은, 역대 가장 밝은 감마선 근원이었다.
  • 연성 감마선 펄서(PSR 1509-58 등): 2007년 AGILE 최초 광선으로 발견된 최초의 EGRET 이후 감마선 펄서이다. PSR B1509-58과 같이 200 MeV 미만에서 거의 감지할 수 없는 "연성" 감마선 펄서의 클래스를 공개했다.
  • 상대론적 입자 바람 공개: AGILE이 고해상도로 이미징한 벨라 펄서 근처의 성운 감마선 방출을 통해 입자의 서로 다른 가속된 집단에 대한 명확한 증거를 제시했다.
  • BL Lac 클래스의 가장 밝은 거대한 블랙홀: BL Lac 클래스의 블레이자 S5 0716+714에서 가장 강한 감마선 플레어를 감지했다.
  • 마르카리안 421의 거대한 블랙홀 감마선 플레어:** 플레어 블레이자 Mrk 421의 X선(Super-AGILE), 감마선 및 TeV 관측을 포함한 2008년 최초의 다중 주파수 캠페인을 진행했다.


AGILE은 마이크로퀘이사 백조자리 X-3[4], 밝은 블레이자[4]들을 발견했으며, 여러 새로운 감마선 펄서를 발견[4]했고, 동시 경성 X선/감마선 기능을 갖춘 은하면을 조사[4]했으며, 지구 감마선 섬광에서 최대 100 MeV의 방출을 발견[4]했다.

AGILE 데이터 흐름의 핵심은 세계에서 가장 빠른 감마선 경보 모니터링 시스템이다.[4] AGILE의 감마선 경보 모니터링 시스템은 서로 다른 데이터 품질 결과를 가진 데이터를 처리하는 두 개의 독립적인 파이프라인으로 구성된다.[4] INAF/OAS 볼로냐 파이프라인은 궤도에서 획득한 마지막 GRID 이벤트 시간으로부터 0.5~1시간 이내에 경보를 생성하고, ASDC 파이프라인은 3~3.5시간 후에 경보를 생성한다.[4]

5. 데이터 처리 및 분석

6. 한국과의 연관성

7. 같이 보기

참조

[1] 웹사이트 AGILE – Astro-rivelatore Gamma a Immagini Leggero http://agile.rm.iasf[...]
[2] 웹사이트 AGILE – Orbit http://www.heavens-a[...] 2013-12-04
[3] 웹사이트 ATel #16450: The AGILE satellite ceased operations and re-entered today into the atmosphere https://www.astronom[...]
[4] 문서 ASI AGILE http://www.asi.it/en[...]
[5] 웹사이트 Elenco Telefonico – Università degli Studi di Roma Tor Vergata https://www.fisica.u[...]
[6] 뉴스 It will be Israeli satellite in August http://www.hindu.com[...] 2007-04-25
[7] 웹사이트 It will be Israeli satellite in August http://www.hindu.com[...] The Hindu 2010-03-30
[8] 웹인용 ATel #16450: The AGILE satellite ceased operations and re-entered today into the atmosphere https://www.astronom[...]
[9] 문서 ASI AGILE http://www.asi.it/en[...]


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