| 초록 |
연구개요 본 연구에서는 원자외선 전천 관측 정보를 바탕으로 먼지산란 실험을 수행함으로써 우리은하 전천에 대한 성간먼지의 3차원 공간 분포 정보와 산란 성질을 알아내고자 한다. 또한 수소원자 방출선인 Hα 방출선의 먼지 산란 실험을 수행하여 우리은하 고위도에서 발생하는 Hα 방출선의 기원을 규명한다. 마지막으로 근적외선 연속선의 먼지 산란 실험을 수행하여 정확한 근적외선에서의 우주배경복사 측정 오차를 줄이고자 한다. 연구 목표대비 연구결과 우리은하 전천의 먼지산란 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 시뮬레이션 당 100억개 이상의 광자를 생성하고 몬테카를로 방식으로 산란을 계산하기 때문에 병렬 컴퓨팅을 활용한 계산에서조차 많은 시간이 소요된다. 따라서 Core의 개수가 많은 멀티코어 서버를 사용함으로써 계산 시간의 단축을 기대할 수 있으므로, 본 연구에서는 96개의 core를 가진 서버를 구축하였다. 시뮬레이션의 결과는 성간먼지의 산란 성질에 따라 달라지므로, 성간먼지의 산란 성질인 albedo와 g-factor를 다양하게 바꿔가면서 시뮬레이션을 수행하였다. 현재 시뮬레이션 결과를 분석하여 논문을 초안을 작성하였으며 동료 리뷰 과정에 있다. 본 연구기간 동안에는 목표를 이루지 못했지만, 선행 연구에서 얻은 경험을 토대로 Hα 방출선과 근적외선에서의 먼지 산란 실험을 수행할 예정이다. 연구목표에서는 명시되지 않았지만 원자외선 관련 연구 결과를 수행하였다. 멀티코어 서버를 활용하여 우리은하의 원자외선 전천 관측정보를 다파장 전천 지도들과 기계학습을 시킨 후, 관측이 불완전한 지역을 예측하고 검증하는 연구이다. 이는 원자외선에서의 배경복사의 세기가 Hα 방출선을 비롯한 다른 파장의 배경복사 세기와 밀접한 관련이 있다는 것을 시사하며, 파장별 배경복사의 발생 기작 및 연관성에 대한 흥미로운 후속 연구가 이루어 질 것으로 기대된다. 관련 논문은 MNRAS에 개제되었다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 기존보다 정확도가 향상된 모델과 관측 데이터를 기반으로 하여 관측을 잘 재현하는 모델을 찾음으로써, 기존의 성간먼지의 3차원 공간분포 정보를 향상 시키고 성간먼지의 지역적으로 차이가 있는 산란 성질을 발견하고 제시한다. 성간먼지에 대한 공간분포 정보뿐만 아니라 성간 먼지의 산란 정보는 성간먼지의 구성, 온도, 크기 분포 등에 대한 연구에도 중요한 자료로 사용되므로 우리은하 성간먼지의 생성 및 진화 연구에 있어서 중요하게 활용될 것으로 기대된다. 이후 다루게 될 Hα 방출선과 근적외선 확산 은하광 연구에서도 앞의 연구에서 얻은 성간먼지의 3차원 공간분포 정보와 산란 성질을 적용할 것이다. 이들 연구는 고위도에서 관측되는 Hα 방출선의 기원에 대한 실마리를 제공하고 근적외선 배경 복사량의 정확도를 높이는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한 본 연구는 앞으로 계속 향상될 3차원 별 목록과 성간 먼지 분포 정보 및 컴퓨팅 파워를 토대로 더욱 정확한 후속연구를 수행하는데 좋은 참고가 될 것이다. (출처 : 요약문 2p) |
