번개는 레이저 간섭계 중력파 천문대 (LIGA)의 과학자들에게 두 번 (아마도 세 번) 충돌했습니다. 이것이 우리 우주를 이해하는 새로운 시대의 시작일뿐입니다. 이 "번개"는 한 쌍의 블랙홀 충돌과 같은 거대한 사건에 의해 생성 된 찾기 어려운 어려운 중력파의 형태로 나왔습니다. 그러한 사건에서 방출 된 에너지는 연못의 잔물결처럼 공간과 시간의 구조를 교란시킵니다. 오늘 발표는 올해 2 월에 발표 된 역사적인 첫 번째 감지에 이어 LIGO가 감지 한 두 번째 중력파 잔물결입니다.
루이지애나 주립 대학의 가브리엘라 곤잘레스 (Gabriela Gonzalez)는“이 충돌은 15 억 년 전에 일어났다”고 밝혔다.“이와 함께 중력파 천문학의 시대가 시작되었다.
블랙홀 병합으로 인한 LIGO의 중력파 탐지는 2015 년 9 월 14 일에 발생했으며 1915 년 Albert Einstein의 일반 상대성 이론에 대한 주요 예측을 확인했습니다. 두 번째 탐지는 2015 년 12 월 25 일에 발생했으며 두 쌍둥이 LIGO 탐지기에 의해 기록되었습니다.
격렬한 블랙홀 합병에 의해 방출 된 중력파의 첫 번째 탐지는 단지 1 초의 5 분 동안 지속 된 작은 "처프 (chirp)"였지만,이 두 번째 감지는 전체 초 동안 볼 수있는 "후프"에 더 가깝습니다. 자료. 이 비디오를 들어보세요 :
곤잘레스는 오늘 기자 회견에서 비디오를 재생하면서“이것은 우리가 중력의 음악이라고 부르는 것입니다.
중력파는 음파가 아니지만 연구원들은 중력파의 진동과 주파수를 같은 주파수의 음파로 변환했습니다. 두 사건이 왜 다른가?
연구자들은이 데이터에서 태양 질량의 14와 8 배인 두 개의 블랙홀이 합병되는 마지막 순간에 중력파의 두 번째 세트가 생성되었으며 충돌로 인해 하나의 더 큰 회전 블랙홀이 생성되었다고 결론 지었다. 태양 질량의 21 배 이에 비해 2015 년 9 월에 발견 된 블랙홀은 태양 질량의 36 배와 29 배로 62 개의 태양 질량의 블랙홀로 합쳐집니다.
과학자들은 소량의 블랙홀에서 발생하는 고주파 중력파가 LIGO 검출기의 감미로운“스위트 스폿”에 부딪쳤다 고 말했다.
곤잘레스 대변인은“이 블랙홀이 첫 번째 탐지에서 관찰 된 것보다 훨씬 덜 거대하다는 것이 매우 중요하다. “첫 번째 탐지에 비해 질량이 가벼워 탐지기의 민감한 대역에서 더 많은 시간 (약 1 초)을 보냈습니다. 우리 우주의 블랙홀 인구를 매핑하는 것은 유망한 시작입니다.”
LIGO를 통해 과학자들은 빛 대신 중력을 사용하여 새로운 방식으로 우주를 연구 할 수 있습니다. LIGO는 레이저를 사용하여 루이지애나 리빙스턴과 워싱턴 핸 포드의 3,000km가 넘는 두 곳에서 서로 약 4 킬로미터 (2.5 마일) 떨어진 거울의 위치를 정확하게 측정합니다. 따라서 LIGO는 블랙홀 충돌 이벤트를 직접 감지하지 않고 공간 자체의 스트레칭 및 압축을 감지합니다. 지금까지 탐지 한 결과는 천억 억의 1 부분 정확도로 공간의 섭동을 측정 할 수있는 LIGO의 결과입니다. GW151226이라는 마지막 사건의 신호는 물질로 변환되어 물질이 문자 그대로 Jello와 같이 시공간을 흔들어 생성되었습니다.
로마 대학 라 물리 피아 (La Sapienzaa)의 물리학자인 LIGO 팀 멤버 풀비 오 리치 (Fulvio Ricci)는 10 월에 세 번째“후보”사건이 감지되었다고 말했다. 공식적으로 탐지로 간주하기에 충분히 크지 않은 잡음 대 신호.
그러나 연구팀은 확인 된 두 가지 탐지가 블랙홀이 이전에 믿었던 것보다 우주에서 훨씬 더 일반적임을 가리키며 종종 짝을 이룰 수 있다고 팀은 말했다.
Caltech의 LIGO 연구소 부장 인 Albert Lazzarini는“두 번째 발견은 LIGO에서 관측소의‘O’를 실제로 넣었습니다. “처음으로 관찰 한 4 개월 동안 두 가지 강력한 사건이 감지되면 앞으로 중력파를 얼마나 자주들을 지에 대한 예측을 시작할 수 있습니다. LIGO는 우리 우주에서 가장 어둡지 만 가장 활력이 넘치는 사건을 관찰 할 수있는 새로운 방법을 제공합니다.”
개선을 위해 LIGO가 오프라인 상태입니다. 다음 데이터 테이크 실행은 이번 가을에 시작될 것이며 탐지기 감도의 개선으로 LIGO가 첫 번째 실행에 비해 우주의 부피의 1.5 배에서 2 배나 더 많이 도달 할 수 있습니다. 두 번째 LIGO 검출기와 유사한 디자인을 가진 이탈리아 피사 근처에 위치한 Virgo 검출기의 세 번째 사이트는 LIGO의 다음 관측 기간 동안 온라인으로 제공 될 예정입니다. 처녀 자리는 들어오는 중력파 신호의 도착 시간의 밀리 초 규모의 차이를 비교하여 물리학자가 각 새로운 이벤트의 소스를 찾는 능력을 향상시킬 것입니다.
한편, Zooniverse를 통해 LIGO 팀이 Gravity Spy 시민 과학 프로젝트를 도와 줄 수 있습니다.
추가 자료 출처 :
보도 자료:
메릴랜드 대학교
노스 웨스턴 대학교
웨스트 버지니아 대학교
펜실베이니아 주립대 학교
물리적 검토 편지 : GW151226 : 22 태양 질량 이진 블랙홀 응집에서 중력파 관찰
LIGO 팩트 페이지, Caltech
중력파, 그 출처 및 탐지에 대한 훌륭한 개요를 보려면 2 월 UT에 소개 한 Markus Possel의 훌륭한 기사를 확인하십시오.
