2015 년 9 월에 발생한 중력파의 최초 탐지는 천문학의 혁명을 일으켰습니다. 이 사건은 한 세기 전 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측 된 이론을 확인했을뿐만 아니라, 먼 블랙홀, 초신성, 중성자 별의 합병이 결과적인 파동을 조사함으로써 연구 될 수있는 새로운 시대를 열었습니다.
또한 과학자들은 블랙홀 합병이 실제로는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 일반적 일 수 있다고 이론화했습니다. Monash University의 한 쌍의 연구원이 수행 한 새로운 연구에 따르면 이러한 합병은 몇 분마다 한 번씩 발생합니다. 그들은 우주의 배경 소음을 들으면서 이전에 감지되지 않은 수천 개의 사건에 대한 증거를 찾을 수 있다고 주장합니다.
"천체 물리학 적 중력파 배경에 대한 최적 검색"이라는 제목의 연구는 최근 저널에 실렸다. 물리적 검토 X. 이 연구는 Monash University의 선임 강사이자 연구원 인 Rory Smith와 Eric Thrane이 수행했습니다. 두 연구원은 또한 중력파 발견을위한 ARC Center of Excellence (OzGrav)의 회원입니다.
연구 결과에 따르면, 매 2-10 분마다 한 쌍의 별 덩어리 블랙홀이 우주 어딘가에 합쳐집니다. 이 중 일부는 레이저 간섭계 중력파 관측소 및 처녀 자리 관측소와 같은 고급 장비에서 중력파 이벤트를 감지 할 수있을만큼 충분히 큽니다. 그러나 나머지는 일종의 확률 적 배경 잡음에 기여합니다.
이 소음을 측정함으로써 과학자들은 사건의 방식으로 훨씬 더 많은 것을 연구하고 중력파에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다. Thrane 박사는 Monash University 언론 보도에서 다음과 같이 설명했습니다.
“중력파 배경을 측정하면 멀리 떨어진 블랙홀 인구를 연구 할 수 있습니다. 언젠가는이 기술을 통해 블랙홀과 중성자 별의 중력파 뒤에 숨겨진 빅뱅의 중력파를 볼 수있을 것입니다.”
Smith와 Thrane 박사는 중력파 연구에있어 아마추어가 아닙니다. 작년에 그들은 LIGO Scientific Collaboration (LSC)과 Virgo Collaboration의 연구원들이 한 쌍의 중성자 별에서 나온 중력파를 측정하는 주요 혁신에 참여했습니다. 중성 파와 가시 광선에서 중성자 별 합병 (일명 킬로 노바)이 처음 관측되었습니다.
이 쌍은 2015 년 9 월에 중력파를 최초로 감지 한 Advanced LIGO 팀의 일원이었습니다. 현재까지 LIGO와 Virgo Collaborations가 6 개의 확인 된 중력파 이벤트를 확인했습니다. 그러나 Thrane and Smith 박사에 따르면, 매년이 탐지기만으로는 처리 할 수없는 100,000 건의 사건이 발생할 수 있습니다.
이 파도는 중력 파도 배경을 만들기 위해 함께 오는 것입니다. 개별 사건들이 감지하기에는 너무 미묘하지만, 연구원들은 수년간 일반적인 소음을 탐지하는 방법을 개발하려고 노력해 왔습니다. 희미한 블랙홀 신호와 알려진 이벤트의 대량 데이터에 대한 컴퓨터 시뮬레이션의 조합에 의존하는 Drs. Thrane과 Smith는 바로 그렇게했다고 주장합니다.
이로부터, 쌍은 희미한 블랙홀 합병의 증거라고 생각되는 시뮬레이션 된 데이터 내에서 신호를 생성 할 수있었습니다. Thrane 박사와 Smith는 앞으로 새로운 방법을 실제 데이터에 적용하기를 희망하고 있으며, 결과가 나올 것이라고 낙관적입니다. 또한 연구원들은 지난 달 스 윈번 공과 대학 (Swinburne University of Technology)에 설치된 새로운 OzSTAR 슈퍼 컴퓨터에 액세스하여 과학자들이 LIGO 데이터에서 중력파를 찾을 수 있도록 도울 것입니다.
이 컴퓨터는 CalTech 및 MIT의 슈퍼 컴퓨터를 포함하여 LIGO 커뮤니티에서 사용하는 컴퓨터와 다릅니다. 보다 전통적인 중앙 처리 장치 (CPU)에 의존하는 대신 OzGrav는 그래픽 프로세서 장치를 사용합니다. 일부 프로세서의 경우 수백 배 더 빠릅니다. OzGRav 슈퍼 컴퓨터 책임자 인 Matthew Bailes 교수에 따르면 :
"OzStar는 1998 년에이 기관에 구축 한 최초의 슈퍼 컴퓨터보다 125,000 배 더 강력합니다. GPU의 성능을 활용하여 중력파 천문학에서 큰 발견을 할 수있는 잠재력이 있습니다."
중력파에 대한 연구에서 특히 인상적인 것은 그것이 얼마나 빠르게 진행되었는지에 관한 것입니다. 2015 년 초기 탐지부터 Advanced LIGO 및 Virgo의 과학자들은 이제 6 가지의 다른 사건을 확인했으며 더 많은 것을 탐지 할 것으로 예상했습니다. 또한 천체 물리학 자들은 중력파를 사용하여 천문학적 현상에 대해 더 많이 배울 수있는 방법을 고안하고 있습니다.
이 모든 것은 계기의 개선과 관측소 간의 협력 증가 덕분에 가능했습니다. 추가 신호 및 배경 잡음을 위해 보관 데이터를 선별하도록 설계된보다 정교한 방법을 사용하여이 신비한 우주의 힘에 대해 많은 것을 배우게됩니다.
