리고, 가장 큰 블랙홀 발견

밀집된 별은 우주에서 가장 기이하고 극단적인 물체로, 그 존재는 주변 공간에 큰 영향을 미칠 것이다. 그들이 충돌하면 필연적으로 끔찍한 우주 재앙이 일어날 것입니다.

밀집성에는 백색 왜성, 중성자 별, 블랙홀의 세 가지 유형이 있습니다. 백색왜성은 가장 "눈에 띄지 않게" 보이지만, 질량이 입방센티미터당 1톤이 넘는 매우 무서운 존재이기도 합니다. 중성자별은 훨씬 더 과장되어 입방센티미터당 1억 톤 이상에 이릅니다. 블랙홀의 경우, 특이점만 보면 밀도가 무한대입니다.

그렇다면 가장 무서운 밀집성 두 개, 블랙홀과 중성자별이 만나면 어떻게 될까요?

우리는 우주에서 이런 큰 충돌이 반드시 어딘가에서 일어날 것이라는 것을 알고 있지만, 이를 발견할 만큼 강력한 관측 능력이 여전히 부족하다는 점에 어려움을 겪고 있습니다. 이제 과학자들은 마침내 블랙홀과 중성자별 사이의 격렬한 충돌을 확인했습니다. 그들의 충돌은 거대한 시공간 파문을 일으켰고, 이는 10억년이 지난 오늘날까지 여전히 우주에 퍼질 수 있으며 결국 우리에 의해 발견되었습니다. 시공간에서의 이 파문은 우리가 그것을 발견하는 데 사용하는 도구인 중력파입니다.

중력파는 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 100여 년 전에 예측한 현상이지만, 인류가 중력파를 증명하고 감지하는 기술을 습득한 것은 100년 전이었습니다. 2016년 2월 11일, 과학자들은 공식적으로 중력파를 사용하여 2015년 이중 블랙홀 충돌 관찰을 수행했다고 발표했습니다. 이는 아인슈타인의 100년 된 예측을 검증하고 인류에게 새로운 우주 탐사 도구를 제공했습니다.

과학자들은 강력한 관측 장비 없이는 중력파를 감지할 수 없습니다. 이 역사적인 돌파구는 미국의 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)와 이탈리아의 Virgo 간섭계(Virgo)라는 두 개의 주요 관측소의 도움으로 이루어졌습니다.

이 발견은 향후 5년 동안 인류 천문학에 새로운 문을 열었다고 할 수 있습니다. 여기에는 블랙홀 쌍, 중성자별 쌍 간의 충돌이 포함됩니다. , 그리고 심지어 한 쌍의 백색 왜성도 있습니다. 이상하게도 중성자별과 블랙홀(NSBH 쌍성)의 충돌은 아직 발견되지 않았습니다.

이론적으로는 블랙홀과 중성자별의 충돌도 중력파를 이용해 탐지할 수 있다. 그러나 그러한 사건은 언제나 공백이었고 과학자들을 매우 괴롭게 했습니다. 그러나 이러한 혼란은 최근에 마침내 완벽하게 해결되었습니다. 과학자들은 마침내 역사상 처음으로 NSBH 쌍성 충돌 사건을 관찰했고, 두 개를 동시에 발견하여 공식적으로 이 격차를 메웠습니다!

호주 모나쉬 대학교 중력파 발견을 위한 ARC 우수 센터의 천체물리학자인 로리 스미스(Rory Smith)는 다음과 같이 신나게 말했습니다. "이것은 중력파 천문학이라는 새로운 분야의 위대한 이정표입니다! 중성자 별과 검은색 구멍 합병은 우주에서 가장 극단적인 현상 중 하나입니다. 이 충돌 사건을 관찰하면 기초 물리학과 별의 탄생, 존재 및 죽음에 대한 지식을 얻을 수 있습니다."

보고서에 따르면 두 사람은 NSBH 쌍성 충돌 사건은 각각 GW200105와 GW200115로 명명되었습니다. GW는 영어로 중력파의 약어이며 다음 숫자는 발견 시간을 나타냅니다. 두 가지 중력파 발견이 불과 10일 간격으로 발견됐다고 볼 수 있는데, 이는 거의 동시에 발견됐다고 할 수 있다. 빈 필드의 경우, 두 가지 발견이 동시에 이루어졌는데, 이는 정말 다행스러운 일입니다.

국제 LIGO, Virgo 및 Kagra 협력 연구원은 다음과 같이 말했습니다. “2020년 1월 LIGO-Virgo 검출기 네트워크는 밀집 쌍성 두 세트의 중력파 신호를 민감하게 관찰했습니다. 이는 중성자별-블랙홀 쌍성의 특징을 어떤 방법으로든 NSBH 쌍성에 대한 최초의 확실한 증거를 얻었음을 의미합니다.

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동시에 그들은 두 가지 중력파 사건에 대한 몇 가지 세부 사항을 추가로 소개했습니다.

질량을 통해 우리는 두 천체의 정체를 확인할 수 있습니다. 오펜해(Oppen Sea) 블랙홀은 기본 한계이며, 항성 블랙홀이며, 더 작은 천체도 찬드라세카르 한계 위에 있기 때문에 그 정체는 둘의 합병이라고 판단할 수 있다. 호주국립대학교 천체물리학자 수잔 스콧(Susan Scott)은 "이 두 충돌은 우주 전체를 중심부터 뒤흔들었고, 우주 전체에 파문을 일으켰고, 이를 결국 우리가 발견했다"고 말했다. 이러한 각각의 충돌은 두 개의 거대하고 밀도가 높은 천체만큼 간단하지 않습니다. 이는 마치 블랙홀이 자신을 둘러싸고 있는 중성자별을 삼키는 것과 같습니다. ”

이 두 가지 발견을 통해 과학자들은 수십 년 전에 추측되었던 중성자별-블랙홀 쌍성계의 존재를 마침내 확인했습니다. 이는 노스웨스턴 대학교 천문학자 마야 피시바흐(Maya Fishbach)의 천문학적 관측에 있어서 획기적인 진전입니다. “이제 우리는 마침내 블랙홀이 중성자별과 합쳐지는 것을 보고 그것이 진짜라는 것을 알려줍니다. ”

그러나 과학자들은 여전히 ​​그러한 조합에 대해 모르는 것이 많습니다. Fishbach는 계속해서 이렇게 말했습니다. “그러나 우리는 중성자 별과 블랙홀에 대해 아직 모르는 것이 너무 많습니다. 중성자별과 블랙홀이 얼마나 작아질 수 있는지, 얼마나 커질 수 있는지, 얼마나 빨리 회전할 수 있는지, 어떻게 쌍을 형성하고 하나로 섞일 수 있는지 등. 앞으로는 중력파 데이터를 통해 이러한 질문에 대해 통계적 데이터를 통해 답하고, 마침내 우리 우주에서 가장 극단적인 천체가 어떻게 형성되었는지를 이해하게 될 것이다. ”

아인슈타인은 정말 위대하다고 할 수 있습니다. 그의 일반 상대성 이론은 우리가 백년 이상 우주를 이해하도록 이끌어 왔고 앞으로도 그럴 것입니다. 오늘날에도 일반상대성이론의 일부 예측은 아직 인간이 검증할 수 없는 부분이 있다.

그러고보니 아인슈타인과 일반상대성이론이 틀렸다고 했던 옌산대 교수가 실제로 생각났다. , 그리고 그는 일반 상대성 이론이 틀렸다고 말했습니다. "과학의 건전한 발전에 큰 장애물입니다. 현재의 관찰과 연구로 일반 상대성 이론이 잘 검증되었습니다. 이 교수는 어떻게 됐는지 궁금합니다." 상대성이론을 뒤집었다...