칭화대학 선진계산팀 중력파 재발견 ’두 블랙 홀의 충돌‘
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칭화대학 선진계산팀 중력파 재발견 ’두 블랙 홀의 충돌‘

2016년 6월15일 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO) 과학 협력 조직과 Virgo 과학 협력 조직이 산티아고에서 거행한 미국 천문학회 제 228기 대회에서 LIGO 탐지기 데이타를 통해 중력파 사건을 한번 더 확인하게 되었이며 이를 공식적으로 발표했다. 칭화대학이 LIGO 과학 협력 조식 멤버로서 이번 발견 과정에 참석했다.

중력파의 두 번 신호 비교 설명도: GW150914 및 GW151226. 두 번째 GW151226과 블랙 홀 파원과 대응하는 질량이 첫 번째 GW150914를 탐측했을 때보다 매우 작다. 그러므로 탐지기가 민감한 주파수 범위 내에서 보다 더 긴 시간이 경과됐다: 약 1초 정도이다. GW150914 신호의 주파수 범위가 35-250Hz이며 GW151226 신호의 주파수 범위가 35-430Hz이다.

유타시 2015년 12월 26일 새벽 3시 38분 53초, 과학자들이 두 번째의 중력파--시간과 공간의 파문을 관측하게 되었다. 이번의 중력파 신호는 미국 루이지애나주 리빙스턴 및 워싱턴주 핸퍼드 각자 지역에 있는 LIGO 탐지기에게 탐측하게 되었다.
LIGO는 미국 국가 과학 기금이 기부하여 캘리포니아 공과대학교 및 매사추세츠 공과 대학이 구사하고 구축 또한 운영한 것이다. 이번 발견이 <피지컬 리뷰 레터> 정기 간행물에 게재되었다. LIGO 과학 협력 조직 (GEO 협력 조식 및 ACIGA 포함) 및 Virgo 과학 협력 조직 함께 발표했으며 사용한 데이터가 LIGO 탐지기 두 대에서 수집된 것이다.

중력파는 타 수단으로 확득할 수 없는 중력파의 발원지와 중력 속성에 관한 독특한 정보들을 갖고 있다. 물리학자들은 이번 탐측된 중력파와 첫 번째 탐측이 일치하여 블랙 홀 둘이 함병하는 맨 마지막 단계에서 발생한 것이라고 분석했다. 두 블랙 홀 각각이 태양 질량의 14배 및 8배이다. 마지막 합병된 블랙 홀의 질량이 태양 21개와 같다. 약 14억 년 전의 합병 관정에서 약 1개의 태양 질량과 같은 물질이 주력파로 전환되었다. 탐측된 신호가 합병 발생하기 전 약 27번째 공전주기에서 나왔다. 리빙스턴 탐지기가 핸퍼드 탐지기보다 1.1 밀리 초 빨리 신호를 확득했다. 이 정보가 초보적으로 신호원의 위치를 제시했다.

칭화대학 정보 기술 연구원 츠아오쥔웨이가 청화대학 LIGO 과학 협력 조직 연구 팀을 관리한다. 연구팀이 선진 계산 기술로 주력파 데이터 분석의 속도와 효율을 높이는 데에 집중했다. 지금까지 두 번의 중력파 발견하는 과정에서 매우 중요한 역할을 했다. 얼마 전에 주력파 직접 탐측에 큰 성과를 취득한 연구 임원에게 2016 기초 물리학 “특별 돌파상”을 수여했다.


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