연구원들은 Advanced Owens Valley Radio Observatory Long Wavelength Array를 사용하여 일식의 "불의 고리"에 대한 획기적인 무선 이미지를 포착했습니다. 이 기술은 태양 관측에 있어서 큰 발전을 약속합니다. 뉴저지 공과대학 태양-지상 연구 센터(NJIT-CSTR)의 과학자들은 이전에는 볼 수 없었던 방식으로 10월 14일 일식을 포착했습니다. 즉, 금환 일식의 유명한 "불의 고리" 효과에 대한 최초의 무선 이미지를 기록하는 것입니다.
Owens Valley Radio Observatory Long Wavelength Array가 관찰한 2023년 10월 14일 일식의 전파 이미지: 동시에 일식의 가시광선 이미지에 대한 개략도입니다. 출처: SijieYu
부분 일식은 토요일에 북미 대륙의 대부분에서 몇 시간 동안 볼 수 있지만 전체 "불의 고리" 효과는 5분 미만 지속되며 금환 일식의 너비 125마일 경로에 있는 사람들에게만 볼 수 있습니다.
그러나 최근 지구상 수백만 명의 사람들이 경험한 부분일식보다 훨씬 오래 지속된 전파일식에 대한 새로운 관측으로 한 시간 이상 지속되는 전파파장에서 일식 고리의 놀라운 이미지가 생성되었습니다.
연구원들은 달이 지구와 가장 가까운 별 사이를 지나갈 때 태양의 확장된 코로나에서 나오는 전파에 대한 획기적인 관측을 수행하기 위해 캘리포니아에 새로 의뢰된 오웬스 밸리 전파 관측소 장파장 어레이(OVRO-LWA)를 사용했습니다.
NJIT-CSTR 물리학 교수이자 국립과학재단(National Science Foundation)이 자금을 지원하는 OVRO-LWA 프로젝트의 공동 조사자인 Dale Gary는 "이런 방식으로 '불의 고리' 일식을 마침내 보는 것은 매우 장관입니다. 우리는 이전에 이 정도 품질의 태양에 대한 전파 영상을 본 적이 없습니다."라고 말했습니다.
OVRO-LWA(Owens Valley Radio Observatory-LWA)가 기록한 최대 가려짐에 가까운 10월 14일 일식 관측 결과입니다. 실선과 점선 원은 각각 눈에 보이는 태양 원반과 가려지는 달 가장자리의 윤곽을 그립니다. 특히, 전파 태양은 전리층의 변동에 의한 전파 굴절로 인해 때때로 왜곡되는데, 이는 물결 모양 물 아래에서 태양을 보는 것과 유사한 효과입니다. 비디오는 일출부터 시작되므로 이러한 왜곡은 특히 일출 초기에 두드러집니다. 이미지 출처: 유시지에(Yu Sijie)
"우리는 일반적으로 개기 일식을 제외하고는 지상에서 코로나를 볼 수 없지만, 이제 OVRO-LWA를 사용하면 코로나까지 볼 수 있습니다. 이번 일식은 이를 더욱 극적으로 만듭니다."
"캘리포니아 관측소에서 우리는 금환 일식 관측 구역에 있지 않지만 라디오를 통해 전체 금환 일식을 명확하게 '볼' 수 있습니다. 확장된 코로나에 대한 라디오의 민감성으로 인해 태양 디스크가 가시광선보다 훨씬 크다는 것을 보여줍니다." NJIT 연구원인 Surajit Mondal 및 Yu Sijie와 함께 데이터 축소 및 처리 작업을 주도한 NJIT-CSTR 물리학과 부교수 Chen Bin은 말했습니다.
Chen Bin은 "과학적인 관점에서 볼 때 이는 달의 가장자리를 움직이는 '칼날'로 사용하여 효과적인 각도 분해능을 향상시켜 이러한 파장에서 가능한 가장 높은 해상도로 태양의 확장된 코로나를 연구할 수 있는 독특한 기회입니다."라고 말했습니다.
OVRO-LWA는 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 Gregg Hallinan이 주도한 다중 기관 프로젝트로, 352개의 안테나 배열을 사용하여 ~20~88MHz 사이에서 수천 개의 무선 파장을 샘플링합니다. 태양 과학의 경우 이 파장 범위에서 전파 태양의 최고 품질 이미지를 제공합니다. 이는 눈에 보이는 태양 디스크 크기의 약 두 배입니다.
Hallinan은 "이 놀라운 사건을 기록하는 것은 태양과 외계 행성, 우주선, 초기 우주 등을 포함한 많은 다른 천체를 연구할 수 있는 새로운 무선 시설로서 OVRO-LWA의 성공적인 운영을 발표할 수 있는 완벽한 기회입니다."라고 말했습니다.
다음 금환 일식은 2024년 10월 남미에서 나타날 것으로 예상되며, 미국인들은 우리 고향 땅에서 다음 '불의 고리' 일식을 보려면 2039년 6월까지 기다려야 합니다. 그러나 미국 중부 지역에서 볼 수 있는 개기일식은 내년 4월 8일 예상보다 빨리 일어날 것으로 보인다.
하지만 이번 일식은 이 장비를 이용해 처음으로 태양을 관찰한 뛰어난 사례라고 연구팀은 말했다. OVRO-LWA가 제공하는 새로운 기능을 통해 가까운 미래에 흥미로운 과학 연구가 일어날 것으로 예상되며, 특히 현재 11년 태양 주기의 태양 활동이 예상되는 "태양 최대치"인 2025년에 정점에 도달할 때 더욱 그렇습니다.
Chen은 "우리는 현재 거의 실시간으로 태양광 이미지를 생성하여 대중에게 제공할 자동화된 데이터 처리 파이프라인을 개발하고 있습니다"라고 말했습니다. "이 일식 이미지는 이 작업의 개념 증명입니다. 출시될 전례 없는 데이터 제품은 태양 천문학과 우주 기상 연구에 새로운 발견 기회를 가져올 것입니다."