천문학자들은 초기 우주에서 중력파를 감지하기 위해 달을 사용할 것을 제안합니다

유럽 ​​연구원 그룹은 달의 궤도가 시공간의 맥동인 중력파의 거대한 탐지기로 사용될 수 있다고 제안했습니다. 기존 감지기가 포착할 수 있는 것보다 훨씬 작은 이 파동은 초기 우주에서 왔습니다.

블랙홀 간의 충돌과 같은 거대한 질량을 포함하는 우주적 사건은 너무 많은 에너지를 방출하여 시공간 연속체를 물리적으로 왜곡하여 중력파로 알려진 파문을 일으킬 수 있습니다.

이 현상은 100여 년 전 알버트 아인슈타인이 처음 예측했지만 2015년까지는 중력파가 직접 감지되지 않았습니다.

중력파를 감지하기 위해 LIGO 및 Virgo와 같은 물체는 4km 길이의 터널을 통해 레이저 빔을 발사하고 이탈을 기다립니다.

그 추론은 다른 환경적 영향을 줄인 후 이 레이저 빔의 작은 변화가 중력파의 영향을 받아 문자 그대로 현실을 왜곡했음을 나타냅니다. 이 왜곡은 양성자 너비의 1000만큼 작을 수 있지만 이러한 민감한 장비는 이를 감지할 수 있습니다.

수년에 걸쳐 수십 번의 탐지가 이루어졌지만 현재 기술은 특정 주파수 내에서만 신호를 포착할 수 있습니다.

새로운 연구에서 스페인의 UAB 및 IFAE와 유니버시티 칼리지 런던의 과학자들은 지구 주위를 도는 달의 궤도를 사용하여 훨씬 더 낮은 주파수에서 중력파를 감지하는 새로운 방법을 제안했습니다.

아폴로 우주비행사들은 달 표면에 거울을 남겼고 지구에 있는 천문대는 끊임없이 거울을 비추고 반사를 측정하고 있습니다.

이를 통해 과학자들은 지구에서 달까지의 거리를 1cm 이내로 추적할 수 있습니다.어떤 면에서는 기존 중력파 감지기의 훨씬 큰 버전이지만 LIGO 레이저가 4km만 이동하는 경우 달까지의 평균 거리는 384,400입니다. km.

달까지의 측정 정확도, 추가 거리, 달이 지구를 도는 데 28일이 걸린다는 사실로 인해 이 방법은 마이크로헤르츠 범위의 중력파를 감지하는 데 특히 민감합니다.

이러한 주파수는 기존 감지기의 기능을 넘어서지만 과학자들에게 특히 관심이 있습니다.

마이크로헤르츠 중력파는 높은 에너지 단계 사이의 전환을 겪을 때 초기 우주에서 온 것으로 생각됩니다. 이 파동을 찾아 해독하면 우주 역사에서 연구하기 어려운 시기에 대한 엄청난 양의 새로운 정보가 드러날 수 있습니다.

달이 중력파를 감지하는 역할로 고려된 것은 이번이 처음이 아닙니다. 작년에 다른 과학자 팀은 달 표면이 배경 소음으로부터 격리되어 있기 때문에 미래의 물체를 위한 이상적인 위치가 될 수 있다고 제안했습니다.

그러나 새로운 제안의 주요 이점은 새로운 시설을 건설할 필요가 전혀 없다는 것입니다. 기존 기술은 단순히 용도를 변경할 수 있습니다.

이 연구는 Physical Review Letters 저널에 게재되었습니다.

작가: Vitalii Babkin