과학자들은 우주 전체에 울려 퍼지는 “배경 잡음”을 생성하는 오랜 이론의 중력파 형태에 대한 증거를 처음으로 발견했습니다. . .
그들은 수요일에 저주파 중력파라고 불리는 것을 “들을” 수 있었다고 보고했습니다. 이것은 거대한 물체가 우주에서 움직이고 충돌함으로써 생성되는 우주 구조의 변화입니다.
The Astrophysical Journal Letters에 결과를 발표한 NANOGrav의 공동 책임자인 Maura McLaughlin은 “우리가 우주에 있는 모든 것의 대규모 운동에 대한 증거를 갖게 된 것은 정말 처음입니다.”라고 말했습니다.
아인슈타인은 정말 무거운 물체가 우리 우주의 구조인 시공간을 통과할 때 그 구조를 통해 전파되는 파동을 생성한다고 예측했습니다. 과학자들은 때때로 이 파동을 우주의 배경 음악과 비교합니다.
2015년 과학자들은 LIGO라는 실험을 사용하여 처음으로 중력파를 감지하고 아인슈타인이 옳았다는 것을 증명했습니다. 그러나 지금까지 이러한 방법은 고주파에서만 파동을 포착할 수 있었다고 예일 대학의 천체물리학자인 NANOGrav Fellow Chiara Mingarelli는 설명했습니다.
이러한 빠른 “짹짹”은 상대적으로 작은 블랙홀과 죽은 별이 서로 충돌하는 특정 시간에서 발생한다고 Mingarelli는 말했습니다.
최신 연구에서 과학자들은 훨씬 더 낮은 주파수의 파동을 찾고 있었습니다. 이 느린 파도는 오르락 내리락하는 데 수년 또는 수십 년이 걸릴 수 있으며 아마도 우리 우주에서 가장 큰 물체 중 일부인 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초대형 블랙홀에서 나올 것입니다.
우주 전체의 은하들은 끊임없이 충돌하고 합쳐지고 있습니다. 이런 일이 일어나면서 과학자들은 이 은하계의 중심에 있는 거대한 블랙홀도 함께 모여 춤을 추다가 결국 함께 붕괴된다고 믿고 있다고 이번 연구에 참여하지 않은 컬럼비아 대학 천체물리학자 Szabolcs Marka는 설명했습니다.
블랙홀은 바이너리로 알려진 쌍으로 회전하면서 중력파를 내보냅니다.
Marka는 “서로 천천히 그리고 차분하게 궤도를 도는 초대형 블랙홀 바이너리는 우주 오페라의 테너이자 베이스입니다.”라고 말했습니다.
지구상의 어떤 장비도 이 거인들의 파도를 포착할 수 없었습니다. 그래서 “우리는 은하 크기 정도의 탐지기를 만들어야 했습니다.”라고 SETI 연구소의 NANOGrav 연구원인 Michael Lam은 말했습니다.
이번 주에 발표된 결과에는 북미에서 망원경을 사용하여 파도를 검색해 온 NANOGrav의 15년 데이터가 포함되어 있습니다. 전 세계의 다른 중력파 추적자 팀도 유럽, 인도, 중국 및 호주를 포함하여 연구를 발표했습니다.
과학자들은 망원경으로 펄서라고 하는 죽은 별을 겨냥했는데, 이 별은 비콘처럼 우주에서 회전하면서 전파 섬광을 내보냅니다.
이러한 폭발은 매우 규칙적이어서 과학자들은 전파가 언제 지구를 강타해야 하는지 정확히 알 수 있습니다. . 그러나 중력파가 시공간의 구조를 뒤틀면 실제로 지구와 이 펄서 사이의 거리를 변경하여 지속적인 박동을 일으킵니다.
일부 펄스는 조금 더 일찍 도착하고 다른 펄스는 늦게 도착하는 서로 다른 펄서의 똑딱거리는 속도의 작은 변화를 분석함으로써 과학자들은 중력파가 발생하고 있음을 알 수 있었습니다.
NANOGrav 팀은 웨스트버지니아의 Green Bank 망원경, 푸에르토리코의 Arecibo 망원경, 뉴멕시코의 Very Large Array를 사용하여 하늘을 가로지르는 68개의 펄서를 모니터링했습니다. 다른 팀은 전 세계의 망원경으로 모니터링되는 수십 개의 다른 펄서에서 유사한 증거를 발견했습니다.
지금까지 이 방법은 이러한 저주파가 정확히 어디에서 오는지 추적할 수 없었다고 이 연구에 참여하지 않은 존스 홉킨스 대학의 천체물리학자 마크 카미온코프스키(Marc Kamionkowski)는 말했습니다.
대신, 우리를 둘러싼 끊임없는 소동을 드러내고 있습니다. 예를 들어 파티 한가운데 서 있을 때 “이 모든 사람들이 말하는 것을 들을 수 있지만 특별히 아무것도 듣지 못할 것”이라고 Kamionkowski는 말했습니다. .
그들이 발견한 배경 소음은 일부 과학자들이 예상했던 것보다 “더 컸다”고 Mingarelli는 말했습니다. 이것은 우리가 생각한 것보다 더 많거나 더 큰 블랙홀 병합이 우주에 있다는 것을 의미하거나 우주에 대한 우리의 이해에 도전할 수 있는 다른 중력파의 근원을 가리킬 수 있습니다.
연구자들은 이러한 유형의 중력파를 계속 연구하면 우주에서 가장 큰 물체에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다. Marka는 블랙홀의 역사와 우리 주변 은하 병합의 역사를 추적할 수 있는 “우주 고고학”에 새로운 문을 열 수 있다고 말했습니다.
