역대 가장 거대한 블랙홀 병합 중력파 검출됐다

작성일 07-14

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="54135f23a0f98394f47a5a919c049cd372dbe9ce08695c3850243df7374513f5" dmcf-pid="4j0drebYCJ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="2016년 LIGO가 처음으로 감지한 두 블랙홀 충돌 사건 이후 방출된 두 블랙홀의 컴퓨터 시뮬레이션. LIGO 연구소/Reuters 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/14/dongascience/20250714160738929merh.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="VEk1V5Iivn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/14/dongascience/20250714160738929merh.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            2016년 LIGO가 처음으로 감지한 두 블랙홀 충돌 사건 이후 방출된 두 블랙홀의 컴퓨터 시뮬레이션. LIGO 연구소/Reuters 제공.
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          <p contents-hash="f8ff1fdc45a14971aeb7de914a85100adfb3706db98eaff9600635b50fb6dfb7" dmcf-pid="8ApJmdKGCd" dmcf-ptype="general">우주에서 역대 최대 규모의 블랙홀 충돌이 관측됐다. 그레고리오 카룰로 영국 버밍엄대 교수 연구팀은 미국과 유럽, 일본의 대표적인 중력파 검출기의 이름을 딴 공동연구 협력체인 '라이고-비르고-카그라(LIGO-Virgo-KAGRA, LVK) 협력단'이 중력파 관측 사상 가장 거대 질량 블랙홀의 합병을 관측했다고 13일(현지 시간) 발표했다. </p>
          <p contents-hash="badf34977f00054bbc805949e197db34cabe9cfe46e4ba0bfe1d26a7f3f4e07b" dmcf-pid="6cUisJ9Hhe" dmcf-ptype="general">연구결과는 18일까지 영국 스코틀랜드 글래스고에서 열리는 '제24회 일반 상대성 이론 및 중력 국제 학술대회(GR24)'와 '제16회 에도아르도 아말디 중력파 학술대회'에서 발표될 예정이다. 연구에 사용된 보정 데이터는 추후 중력파 오픈 과학 센터(GWOSC)를 통해 공개된다. </p>
          <p contents-hash="923e8a280387e7d9eeb3b8eb2f0f73c140baf7ec56adddaa2ec79fc29fd2f012" dmcf-pid="PkunOi2XhR" dmcf-ptype="general">LVK는 중력파를 탐지하고 분석하기 위해 협력하는 세계적인 국제 공동 연구 협력체로 미국의 레이저간섭계 중력파관측소 라이고(LIGO)와 유럽의 중력파검출기 비르고(Virgo), 일본의 중력파검출기 카그라(KARGA)에 참여하는 연구자들로 구성됐다.</p>
          <p contents-hash="58be08a72f52fe39c31f7d0ea5fd37db3927071c238e073d5a0ea2d446c96742" dmcf-pid="QE7LInVZSM" dmcf-ptype="general">이번에 관측된 블랙홀 충돌은 2023년 11월 23일 미국 워싱턴과 루이지애나에 있는 LIGO에서 동시에 관측됐다. 두 블랙홀이 충돌하면서 시공간이 아주 살짝 흔들리며 발생한 미세한 중력파가 지구로 도달한 것이다. 연구팀은 "두 블랙홀이 충돌 후 하나의 블랙홀로 완전히 병합되기 전에 중력파가 발생하는 '링다운(ringdown)' 현상을 포착했다"고 설명했다. </p>
          <p contents-hash="c250972bfcd80111ed63cbc008a90e36388b570b1e5f32a2d2b9a32dcfc7b11c" dmcf-pid="xDzoCLf5vx" dmcf-ptype="general">이번 블랙홀 충돌은 지구로부터 약 100억 광년(1광년은 빛의 속도로 1년 이동한 거리) 떨어진 곳에서 발생했다. 충돌한 블랙홀은 각각 태양 질량의 137배, 103배로 지구보다 40만 배 빠르게 회전하고 있었다. 이들은 오랜 시간 서로를 향해 회전하다가 마침내 충돌했고 이를 통해 태양의 265배에 달하는 블랙홀이 만들어졌다. </p>
          <p contents-hash="10a977b13ba4dc8c79a77e967bc1edd1781ac3042e832603c7a1315a6f85b1c6" dmcf-pid="yqEtf1CnvQ" dmcf-ptype="general">이번 블랙홀 충돌로 인한 중력파 탐지는 지금까지 기록된 것 중 가장 거대한 블랙홀 간의 합병이다. 지금까지 관측된 블랙홀 충돌로 인한 중력파는 대부분 태양 질량의 30~80배의 블랙홀 병합이었다. 이번에는 태양 질량의 100배가 넘는 블랙홀 2개가 충돌했고, 이후 태양 질량의 265배가 되는 초거대 블랙홀이 만들어졌다. </p>
          <p contents-hash="d06961c8ab91ad7f5d0a10e5ffa65231cfd38763b5658f644651d2e9aa1bca54" dmcf-pid="WBDF4thLlP" dmcf-ptype="general">보통 태양 질량의 100배가 넘으면 블랙홀이 되기 전 별이 폭발한다. LVK 협력단의 일원인 마크 해넘 카디프대 교수는 "이런 현상은 이전에도 본 적이 있지만, 이번이 가장 극단적인 예"라고 말했다. 찰리 호이 포츠머스대 교수는 "이번 블랙홀은 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 허용하는 한계에 가까운 매우 빠른 속도"라며 "우리의 이론적 도구 개발을 촉진하는 유용한 사례가 될 것"이라고 말했다.  </p>
          <p contents-hash="02a6c9a0a4414594ae68047121ca799f1d1653e69e7a10ae3e0071201211b804" dmcf-pid="YWxO1sLKy6" dmcf-ptype="general">물리학자들은 이번에 합병된 블랙홀들이 이전에 다른 블랙홀들이 여럿 합쳐진 산물일 가능성이 크다고 봤다. 질량이 크고 빠르게 회전하는 블랙홀이 만들어질 수 있는 조건이 만들어졌다는 설명이다. 그레고리오 카를로 버밍엄대 교수는 "이 복잡한 신호 패턴과 의미를 완전히 밝혀내려면 수년은 걸릴 것"이라며 "앞으로 흥미진진한 시대가 펼쳐질 것"이라고 했다. </p>
          <p contents-hash="190962b4eaff9da93df35924031e4e12098645bb6ff6161400f5ab1f7cadff4e" dmcf-pid="GYMItOo9S8" dmcf-ptype="general">[정지영 기자 jjy2011@donga.com]</p>
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        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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