GW200115: 블랙홀과 중성자별의 충돌로 인한 중력파 시뮬레이션(GW200115: Simulation of a Black Hole...

GW200115: 블랙홀과 중성자별의 충돌로 인한 중력파 시뮬레이션(GW200115: Simulation of a Black Hole Merging with a Neutron Star)

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Video Credit: Simulation: S.V. Chaurasia (Stockholm U.), T. Dietrich (Potsdam U. & MPIGP);
Visualization: T. Dietrich (Potsdam U. & MPIGP), N. FischerS. OssokineH. Pfeiffer (MPIGP)

블랙홀이 중성자별을 파괴하면 어떤 일이 벌어질까? 분석에 따르면 이러한 현상은 2020년 1월 LIGO와 비르고 관측소에서 포착된 GW200115와 같은 중력파를 일으킨다. 이 독특한 현상을 더 잘 이해하기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션으로 위 영상 자료를 제작했다. 이 영상은 블랙홀 (태양 질량의 약 6배) 그리고 중성자별 (태양 질량의 약 1.5배)가 서로의 곁을 도는 것으로 시작되며, 둘 모두 엄청난 세기의 중력파 복사를 방출한다. 그림같은 모습으로 패턴을 그리는 중력파가 푸른색으로 표현되어 있다. 이 둘은 나선을 그리며 함께 돌면서 점점 더 빨라지며 중성자별은 완벽하게 블랙홀에 흡수된다. 중성자별은 충돌이 벌어지는 동안 부서지지 않기 때문에, 적은 양의 빛이 탈출할 수 있고, 광학 후속 관측으로도 동일한 현상을 확인할 수 있게 해준다. 블랙홀의 고리가 잠깐 남게 되고, 중력파가 방출되면서 서서히 죽어간다. 30초 짜리 길이의 타임-랩스 영상은 아주 짧지만, 이는 실제 충돌보다 1000배 더 긴 길이다.

Explanation: What happens when a black hole destroys a neutron star? Analyses indicate that just such an event created gravitational wave event GW200115, detected in 2020 January by LIGO and Virgo observatories. To better understand the unusual event, the featured visualization was created from a computer simulation. The visualization video starts with the black hole (about 6 times the Sun’s mass) and neutron star (about 1.5 times the Sun’s mass) circling each other, together emitting an increasing amount of gravitational radiation. The picturesque pattern of gravitational wave emission is shown in blue. The duo spiral together increasingly fast until the neutron star becomes completely absorbed by the black hole. Since the neutron star did not break apart during the collision, little light escaped — which matches the lack of an observed optical counterpart. The remaining black hole rings briefly, and as that dies down so do the emitted gravitational waves. The 30-second time-lapse video may seem short, but it actually lasts about 1000 times longer than the real merger event.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA Official: Phillip Newman Specific rights apply.
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A Service of: ASD at NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
Translated by: WouldYouLike Woong-bae Zee

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