시뮬레이션: 두 블랙홀의 합체 (Simulation: Two Black Holes Merge)
Simulation Credit: Simulating eXtreme Spacetimes Project
자리에 앉아 두 블랙홀이 병합하는 모습을 보자. 2015년 중력파의 첫 검출에 영감을 받은 이 시뮬레이션 영상에서는 실제로는 1/3 초 길이의 현상을 느리게 보여주고 있다. 영상에서 블랙홀은 가스와 별 먼지를 배경으로 자세를 잡고 있다. 이들의 극단적으로 강한 중력 렌즈로 인해 뒤에서 날아오는 빛이 휘어져 서로를 맴돌며 가까워지면서 아인슈타인의 고리가 만들어지고 결국 이들은 하나로 합쳐진다. 이 무거운 천체들이 빠르게 충돌하면서 만드는 중력파는 볼 수는 없지만 블랙홀이 합쳐진 직후 아인슈타인의 고리 바깥에 물결치듯 왜곡되는 모습을 통해 짐작할 수 있다. LIGO에서 검출한 GW150914라고 불리는 이 중력파는 각각 태양 질량의 36배와 31배에 달하는 블랙홀들이 13억 광년 거리에서 합체하면서 만든 것이다. 결국 이들은 태양 질량의 63배에 달하는 하나의 블랙홀로 합쳐지면서 태양 질량 3배에 달하는 에너지를 중력파로 만들어냈다. LIGO와 VIRGO의 중력파 관측소가 몇 개의 더 많은 충돌하는 천체들의 신호를 감지하는 한편, 사건의 지평선 망원경은 처음으로 지평선 규모의 사진으로 블랙홀의 모습을 담아냈다.
Explanation: Sit back and watch two black holes merge. Inspired by the first direct detection of gravitational waves in 2015, this simulation video plays in slow motion but would take about one third of a second if run in real time. Set on a cosmic stage the black holes are posed in front of stars, gas, and dust. Their extreme gravity lenses the light from behind them into Einstein rings as they spiral closer and finally merge into one. The otherwise invisible gravitational waves generated as the massive objects rapidly coalesce cause the visible image to ripple and slosh both inside and outside the Einstein rings even after the black holes have merged. Dubbed GW150914, the gravitational waves detected by LIGO are consistent with the merger of 36 and 31 solar mass black holes at a distance of 1.3 billion light-years. The final, single black hole has 63 times the mass of the Sun, with the remaining 3 solar masses converted into energy in gravitational waves. Since then the LIGO and VIRGO gravitational wave observatories have reported several more detections of merging massive systems, while last week the Event Horizon Telescope reported the first horizon-scale image of a black hole.
Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Translated by: WouldYouLike
