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우주 이야기 1024 - 서로 다른 질량의 블랙홀 충돌을 관측한 LIGO/Virgo



(Binary black hole merger where the two black holes have distinctly different masses of about 8 and 30 times that of our Sun. Credit: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), Simulating eXtreme Spacetimes project)



 중력파 검출 장치인 LIGO와 Virgo가 서로 다른 질량을 지닌 블랙홀의 합체를 관측했습니다. LIGO는 최초의 중력파 검출 이후 업그레이드를 거쳐 현재 중력파 천문학의 최전선에서 활약 중입니다. Virgo는 유럽 여러 나라가 협력한 중력파 검출 장치로 LIGO와 협업하고 있습니다. 현재 LIGO/Vigo는 세 번째 관측 활동 (operation)인 O3 결과를 내놓고 있습니다. 


 가장 최근에 내놓은 인상적인 결과는 태양 질량의 8배와 30배인 블랙홀의 충돌을 관측한 것입니다. GW190412라고 명명된 이 중력파 발생원은 지구에서 19-29억 광년 정도 떨어져 있으며 2019년 4월 12일 관측됐습니다. 사실 우주에는 서로 다른 질량을 지닌 블랙홀끼리 합체가 흔하지만, 관측 기기의 성능으로 그 가운데 극히 일부만 확인할 수 있었습니다. GW190412는 관측 시스템의 업그레이드를 통해 드러난 빙산 아래 부분이라고 볼 수 있습니다. 




(동영상) 


 연구의 리더인 막스플랑크 중력 물리학 연구소 (AEI)의 프랑크 오흐메 (Frank Ohme, leader of the Independent Max Planck Research Group "Binary Merger Observations and Numerical Relativity" at the Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute; AEI))는 GW190412의 중력파가 마치 오버튠된 뮤지컬 음악처럼 시끄럽다고 설명했습니다. 하지만 이런 특징 때문에 오히려 이전에는 관측이 어려웠습니다. 앞으로 관측 기기가 발전하면 훨씬 많고 다양한 형태의 중력파 검출이 가능해질 것으로 기대할 수 있는 대목입니다. 


 중력파 천문학은 이제 시작입니다. 중력파에 대한 이해가 과학을 어떤 곳으로 인도하게 될지 궁금합니다. 


 참고 


GW190412: Observation of a Binary-Black-Hole Coalescence with Asymmetric Masses, arXiv:2004.08342 [astro-ph.HE] https://arxiv.org/abs/2004.08342


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