진정으로 위대한 과학 이론의 징조는 실험을 수행하거나 관찰을 수행 할 때 예측 한 결과에 의한 것입니다. 그리고 지금까지 제안 된 가장 큰 이론 중 하나는 20 세기 초 알버트 아인슈타인이 묘사 한 상대성 개념이었습니다.
아인슈타인은 빛이 우주의 궁극적 인 속도 제한이라는 것을 이해하는 것 외에도 중력 자체를 시공간의 왜곡으로 묘사했습니다.
그는 우주에 대한 정교하고 새로운 설명을 제공하는 것 이상을 수행했으며 그의 이론이 올바른지 알아 내기 위해 수행 할 수있는 일련의 테스트를 제안했습니다.
예를 들어, 한 테스트에서 머큐리의 궤도가 왜 뉴턴의 예측과 일치하지 않는지 완전히 설명했습니다. 빠른 속도로 움직이는 시계로 시간 팽창을 측정하는 것과 같은 다른 과학적 도구를 사용하여 다른 예측을 테스트 할 수 있습니다.
중력은 실제로 시공간의 왜곡이기 때문에 아인슈타인은 시공간을 통해 움직이는 거대한 물체가 바다를 통해 움직이는 파도와 같이 잔물결을 생성해야한다고 예측했습니다.
걸어 다니기 만하면 주위의 공간을 압축하고 확장하는 중력파가 생깁니다. 그러나이 파도는 엄청나게 작습니다. 우주 전체에서 가장 활발한 사건 만이 우리가 감지 할 수있는 파도를 생성 할 수 있습니다.
중력파를 직접 감지하는 것이 사실로 입증되기까지 100 년이 걸렸습니다. 2016 년 2 월 Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory 또는 LIGO의 물리학 자들은 10 억 광년 이상 떨어진 두 개의 거대한 블랙홀의 충돌을 발표했습니다.
모든 크기의 블랙홀이 충돌 할 수 있습니다. 평범한 오래된 별 덩어리 블랙홀 또는 초 거대 블랙홀. 완전히 다른 규모로 동일한 프로세스.
별의 거대한 블랙홀부터 시작하겠습니다. 물론 이것은 태양의 질량이 여러 배인 별이 초신성으로 죽을 때 형성됩니다. 일반 별과 마찬가지로이 거대한 별은 이진 시스템에있을 수 있습니다.
이진 별 쌍이 형성되는 항성 성운을 상상해보십시오. 그러나 태양과는 달리, 이들 각각은 태양보다 몇 배나 많은 에너지를 가진 괴물입니다. 이 두 별은 단 몇 백만 년 동안 서로 공전 한 다음 초신성으로 폭발 할 것입니다. 이제 블랙홀을 공전하는 거대한 별이 생겼습니다. 그리고 두 번째 별이 폭발하고 이제 두 개의 블랙홀이 서로 공전합니다.
블랙홀이 서로 뭉치면 중력파가 방출되어 궤도가 붕괴됩니다. 이것은 실제로 일종의 마음을 굽히는 것입니다. 블랙홀은 운동량을 중력파로 변환합니다.
각 운동량이 감소함에 따라 실제로 충돌 할 때까지 안쪽으로 나선형으로 움직입니다. 알려진 우주에서 가장 활발한 폭발 중 하나는 블랙홀에서 벗어날 수있는 것이 없기 때문에 완전히 어둡고 조용합니다. 방사선, 빛, 입자, 비명, 아무것도 없습니다. 두 개의 블랙홀을 함께 뭉치면 더 큰 블랙홀이 생깁니다.
중력파는 바다를 통과하는 파동과 같은이 순간적인 충돌에서 파문되며 10 억 광년 이상에 걸쳐 감지 될 수 있습니다.
이것이 바로 LIGO의 발표로 올해 초에 일어난 일입니다. 이 민감한 기기는 30 개의 태양 질량을 가진 두 개의 블랙홀이 약 13 억 광년 떨어져 충돌 할 때 발생하는 중력파를 감지했습니다.
이것은 일회성 사건이 아니었고, 다른 두 개의 거대한 질량의 블랙홀과 또 다른 충돌을 감지했습니다.
규칙적인 항성 덩어리 블랙홀 만이 충돌 할 수있는 것은 아닙니다. 초 거대 블랙홀도 충돌 할 수 있습니다.
우리가 알 수 있듯이 우주의 거의 모든 은하의 중심에는 초 거대 블랙홀이 있습니다. 은하계의 태양은 태양 질량의 410 만 배 이상이며, 안드로메다의 중심에있는 것은 태양 질량의 1 억 1 억 2 천 2 백만 2 백만 배인 것으로 생각됩니다.
수십억 년 안에 은하수와 안드로메다가 충돌하여 함께 합병하는 과정을 시작할 것입니다. 은하수의 블랙홀이 깊은 공간으로 튀어 나오지 않으면 두 블랙홀은 서로 공전하게됩니다.
별의 질량이 큰 블랙홀과 마찬가지로 중력파의 형태로 각 운동량을 발산하고 서로 점점 더 가까워집니다. 먼 미래에, 두 개의 블랙홀은 훨씬 더 큰 블랙홀로 합쳐질 것입니다.
은하수와 안드로메다는 밀크로 메다에 합병 될 것이며, 앞으로 수십억 년 동안 새로운 은하들을 모아 블랙홀을 추출하여 집단으로 뭉칠 것입니다.
블랙홀은 절대 충돌 할 수 있습니다. 아인슈타인은 이것이 발생할 중력파를 예측했으며, LIGO가 처음으로이를 관찰했습니다. 더 나은 도구가 개발 될수록 이러한 극한 상황에 대해 점점 더 많이 배워야합니다.
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