초록 ▼

□ 연구개요
3년의 연구 기간 동안 중성자별 및 블랙홀과 같은 밀집성을 대상으로하여 다중신호 천문학(multi-messenger astronomy) 연구를 수행하고자 하였음.

특히, 밀집쌍성병합 과정에서 방출되는 중력파에 주목하여, 라이고 국제 중력파 연구단에서 사용할 자료 분석 소프트웨어를 개발하였고, 이를 활용하여 이심율을 고려한 “보다 더 실제에 가까운” 중력파 파형를 사용한 중력파 관측에 대한 측정 정밀도를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 살펴보았음. 중력파 천문 관측 외에도 전파 관측을 통한 중성자별 연구와 밀집

□ 연구개요
3년의 연구 기간 동안 중성자별 및 블랙홀과 같은 밀집성을 대상으로하여 다중신호 천문학(multi-messenger astronomy) 연구를 수행하고자 하였음.

특히, 밀집쌍성병합 과정에서 방출되는 중력파에 주목하여, 라이고 국제 중력파 연구단에서 사용할 자료 분석 소프트웨어를 개발하였고, 이를 활용하여 이심율을 고려한 “보다 더 실제에 가까운” 중력파 파형를 사용한 중력파 관측에 대한 측정 정밀도를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 살펴보았음. 중력파 천문 관측 외에도 전파 관측을 통한 중성자별 연구와 밀집성 다신호(다중신호) 천문학의 가능성도 살펴보았음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 밀집 쌍성 병합 과정 중에서도 나선궤도 운동에서 방출되는 중력파 신호를 분석하여 밀집 쌍성 천체의 질량, 거리 등 주요 물리량을 통계적으로 추정하는 [모수 추정] 방법론을 사용하여, 중력파를 통한 천문 관측 오차 분석에 기여하였음. 이 연구를 통해 국내에서 최초로 중력파 천문학에 활용 가능한 자료 분석용 중력파 파형에 대한 소스 코드를 개발하였음. 뿐만 아니라, 라이고 연구단의 파형개발소그룹 좌장 및 주요 코드 개발자들과의 긴밀한 논의를 이어가면서, 중력파 자료 분석용 파형 소스 코드를 해석적으로 검증하고, 수치적으로 코딩/활용하는 모든 단계를 주도적으로 이끌었음.

□ 연구개발결과의 중요성
라이고는 2015년부터 천문 관측 가등을 시작하여 2018년 11월 현재 2회 관측 가동을 성공적으로 수행하였음.

지난 2회의 라이고 관측 가동을 통해 5개 블랙홀 쌍성 병합과 1개 중성자별 쌍성 병합 현상을 발견되었음. 특히, 중성자별 쌍성의 병합 직후에 방출된 빛(전자기파)가전파, 적외선, 가시광선, 엑스선, 감마선 등 넓은 스펙트럼에 걸쳐 전 세계의 많은 지구상 망원경/우주 위성 망원경을 사용한 후속 관측으로 관측되었음.

2018년 11월 현재 진행 중인 연구단 차원의 검토가 종료되면, 정식으로 해당 코드가 라이고 분석 소프트웨어 패키지에 포함되어 내년부터 시작될 제 3차 천문 관측 가동시 중력파 검출/분석에 사용될 것으로 기대함.

천문학 및 천체물리학적으로도 [이심율을 고려한 중력파 파형의 개발과 활용]은 최신 라이고 백서에서 중요하게 언급하고 있는 주제임. 즉, 라이고 연구단은 이심율이 있는 밀집쌍성병합의 탐색을 제 3차 천문 관측 가동에서의 주요한 목표로 삼고 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 6
• 5. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 21