상관처리(Correlation) 원리

일반적으로 VLBI 관측을 수행할 때, 각 전파망원경은 우주에 있는 관측대상 천체의 에너지원에서 방출되는 신호를 수신기를 통하여 수신한 후 저장매체에 기록한다. 수신한 전파신호는 각 전파망원경에 설치 되어 있는 매우 정밀한 수소메이저 시계에서 제공하는 시각정보를 전파신호와 함께 저장한다. 시각태그가 기록된 관측자료는 각 전파망원경과 비교하여 전파신호의 도착시간 차를 구할 수 있다. 이러한 전파의 도달시간 차이는 각 전파망원경의 위치와 전파원의 관측시간을 정확하게 계산하는데 사용한다.

각각의 데이터는 각 망원경의 성능, 관측 망원경의 대기상태등 관측 조건에 따라 노이즈가 있을 수 있으므로 이를 보정한다. 이러한 과정을 거쳐서 최종적으로 분석이 가능한 데이터가 확보되면 다양한 방법으로 소프트웨어를 이용하여 영상으로 재현한다.

결국 "상관처리"란 각 전파망원경에서 보내온 관측데이터를 관측대역 별로 분류하고 시선 방향의 경로 차이 및 상대속도 차이를 보정한 다음, 각 관측대역 별로 각 전파망원경 간의 기선 별로 일정 간격의 주파수 별로 분광된 간섭무늬를 계산하여 연구에 활용할 수 있는 데이터를 확보하는 일련의 작업과정을 말한다. 이 상관처리 결과를 종합하면 관측대상 천체의 상세한 영상을 얻을 수 있고, 이 영상을 분석하여 관측대상 천체에 대해 자세히 연구할 수 있다.

한일상관센터 운영

한국천문연구원과 일본국립천문대는 2005년 한일 상관기 공동개발 협정 체결하고 2010년부터 한일 VLBI 상관센터를 개소하고 공동으로 운영하는 하드웨어 상관기다. DiFX 소프트웨어 상관기는 오스트레일리아의 Deller 등이 개발한 분산처리 소프트웨어이며, 고성능 컴퓨터 클러스터에서 운영하고 있다. 중국 및 유럽의 전파망원경도 참여하는 국제공동관측이 활성화 되면서 EAVN 관측자료 등 상관처리 범위가 확대되고 있다.