블랙홀은 우주에서 가장 매력적인 물체 중 하나이지만, 엄청나게 밀도가 높기 때문에 애매하게 남아 있으며, 중력이 너무 강해서 빛조차도 파악할 수 없습니다. 우주 전역에 숨어있는 블랙홀을 발견하기 위해 연구원들은 중력파 천문학으로 알려진 새로운 연구 분야로 전환했습니다.
중력파는 거대한 물체의 움직임에 의해 생성되는 공간과 시간의 구조에서 왜곡 또는 잔물결입니다. 2015 년 천문학 자들은 루이지애나와 워싱턴의 지구 기반 레이저 간섭계 중력파 천문대 (LIGO) 망원경을 사용하여 중력파의 움직임을 처음으로 감지했습니다. 이 경우, 잔물결은 블랙홀 바이너리 (black hole binary)로 알려진 두 개의 거대한 공동 궤도 블랙홀의 격렬한 충돌로 생성되었습니다.
새로운 연구는 LIGO와 다른 관측 기술을 사용하여 블랙홀, 특히 중간 질량 블랙홀 (IMBH)로 알려진보다 모호한 범주에 속하는 블랙홀의보다 완벽한 그림을 그리는 것을 목표로합니다.
Vanderbilt University의 천체 물리학 자이자 연구 저자 인 Karan Jani는“LIGO에 합류했을 때 IMBH의 새로운 천체 물리학 적 사냥을 개발하기 위해 수년간 블랙홀에 대한 일반적인 상대 론적 시뮬레이션을 도입 할 수 있다는 것을 깨달았습니다. com
IMBH는 태양보다 최소 백만 배나 큰 질량과 블랙홀보다 작지만 여전히 태양 질량보다 5 ~ 50 배 더 큽니다.
Jani는 "IMBH는 최초의 중력파 천문학에서 매우 특별하다. 중력파를 방출하는 모든 알려진 천체 물리학 적 소스 중에서 LIGO와 LISA [Laser Interferometer Space Antenna]는 IMBH의 합병에 가장 민감하다"고 Jani는 말했다. "이 두 실험을 통해 우리는 우주의 모든 IMBH 바이너리를 실제로 조사 할 수 있습니다."
그러나 천문학 자들은 아직 이러한 어려운 중간 크기의 블랙홀을 직접 감지 할 수 없었다고 Jani는 덧붙였다. 따라서 그의 접근법은 블랙홀에서 방출되는 중력파의 다른 주파수를 연구하여 IMBH 활동에 대한 이해를 높이는 것입니다.
자니는 밴더빌트 대학의 성명에서“심포니 오케스트라가 여러 주파수에서 소리를내는 것처럼 블랙홀에서 방출되는 중력파는 다른 주파수와 시간에서 발생한다”고 말했다. "이 주파수 중 일부는 초고 대역폭이고 일부는 저 대역폭이며, 중력파 천문학의 다음 시대에 우리의 목표는 '전체 노래를 들으려면'이 두 주파수의 다중 대역 관측 값을 캡처하는 것입니다. 블랙홀에 관한 것이 었습니다. "
IMBH는 초 거대 블랙홀이 자라는 씨앗으로 여겨집니다. 예를 들어, 다른 블랙홀을 올리면 블랙홀이 커질 수 있습니다. 축적 디스크라고도하는 블랙홀 주변의 유입 물질에서 강한 중력은 근처의 가스, 별, 먼지 및 기타 블랙홀을 끌어 당깁니다. 블랙홀의 중력을 벗어날 수없는 지점을 넘어 서면 사건의 지평선 너머로 너무 가까운 위험에 노출되는 모든 물질.
Jani는 Space.com에 "IMBH가 근처에 또 다른 블랙홀을 가두면 중력 복사가 쏟아 질 것"이라고 말했다. "LIGO는 이러한 블랙홀이 충돌하는 경우이 방사선을 포착 할 수 있습니다."
유럽 우주국과 NASA가 공동으로 제안한 제안 된 LISA 임무는 지구의 지진 운동이나 지나가는 진동으로 인해 지구 기반 탐지기에 어려운 저주파 중력파를 감지하고 정확하게 측정 할 수 있습니다. 차. 2034 년에 출시 될 예정인 LISA는 최초의 공간 기반 중력파 검출기입니다.
Jani 박사는“LISA 임무를 통해 IMBH의 방사선이 운명적인 충돌이 일어나기 최소 몇 년 전에 기록 될 수 있음을 발견했다. "이 방사선은 문자 그대로 IMBH의 사건 지평 밖에서 시공간이 변형되고있다. 라디오 나 X- 선 신호와 달리 중력 방사선은 우리에게 도달하기 전에 수십억 광년을 여행 할 때 정보를 잃지 않는다."
따라서 고주파 중력파를 포착하는 LIGO 검출기와 저주파 중력파를 측정 할 LISA 미션과 같은 미래 검출기의 관측 값을 결합함으로써 연구자들은 현재 블랙홀에 대한 이해에서 차이를 메울 수 있기를 희망합니다.
그들의 연구는 Nature 천문학 저널에 11 월 18 일에 출판되었다.
- 이미지 : 우주의 블랙홀
- 충돌 블랙홀 다른 중력 노래를 노래
- 'Metacosmos'와 함께 블랙홀로 교향곡 여행을 떠나세요
