광시야 화상 관측자료를 이용한 변광천체의 탐색에 관한 연구

Abstract

중력파를 발생시키는 주된 천체로 중성자별-중성자별, 중성자별-블랙홀, 블랙홀-블랙홀의 충돌 등이 알려져 있다. 위의 현상 중 일부는 전자기파로도 에너지를 방출할 것이라 여겨지며 거의 모든 파장역에 걸쳐 변광이 검출 될 수 있다. 중력파의 직접적인 검출과 더불어 전자기파를 이용한 위 대상들의 동시 관측을 통해 중력파원의 위치적 정확성을 높이고 그 존재를 확인하는데 도움을 줄것으로 예상된다. 중력파연구협력단(LIGO Scientific Collaboration, LSC)은 전자 기파를 이용하여 중력파원을 찾는 일련의 캠페인인 중력파-광학후속관측 프로젝트를 수행한 바 있다. 이 프로젝트에는 십여 개의 전자기파 관측기기들이 참여하였고 이를 바탕으로 적합한 소프트웨어의 개발이 이루어질 것이다. 본 논문의 주된 목적은 지상의 중력파검출기가 지시하는 하늘의 영역에서 최대한 신속하게(수 십분 내에) 천체들의 변광을 찾아내는 체계에 대한 기초 연구이다. 후속 관측프로젝트에 참가한 장치인 QUEST CCD Camera의 광시야 이미지 데이터를 이용하여 중력파 의심 천체가 보일 수 있는 변광을 찾는 몇 가지 소프트웨어들을 테스트하고 적합한 방법을 제시하였으며 전 과정을 자동화하였다. 본 논문에서는 La-Silla의 1m 슈미트망원경에 장착된 9.4 sq, deg의 시야를 가진 QUEST CCD로 60초 노출시간, 10분 간격으 로 관측한 한 쌍의 이미지들을 이용했다. 변광 천체를 찾는 방법 으로는 이미지를 직접 빼는 방법과 측광을 실시하여 등급의 변 화를 조사하는 방식이 있다. 우리는 이 두 가지 방법을 동시에 적 용하여 실제 변광하는 천체를 효율적으로 찾을 수 있음을 보였다.