레이저 간섭계 중력파 관측소

레이저 간섭계 중력파 관측소(; LIGO)또는 '라이고'는 미국 워싱턴주 핸포드, 루이지애나주 리빙스턴에 위치해있는 중력파 관측 시설이다. 1992년 캘리포니아 공과대학교의 킵 손과 로널드 드리버, 매사추세츠 공과대학교의 라이너 웨이스가 공동 설립하고 두 학교와 다른 대학 등이 참여하는 중력파 천문학의 공동 연구사업으로 시작하였다. 이후 연구 협업 조직을 확대 설립하면서 세계 900명 이상의 과학자들이 참여하게 된다.

시설과 방법 

각 시설에는 90도 각도로 놓은 길이 4km, 지름 1.2m의 다리 시설 두개를 지니고 있다. 다리 시설은 내부가 진공이며 외부가 콘크리트 보호 터널로 둘러싸여 있다. 블랙홀 충돌로 발생한 강한 중력파는 퍼지면서 시공간에 파동을 일으킨다. 레이저를 수직인 두 다리의 방향으로 분리시켜 보내고 반사되어 온 빛을 모아 변화된 경로를 분석해 시공간의 파동을 측정한다. 빛은 파동이므로 갈라졌다 합성되면 위상의 어긋남으로 생기는 간섭 현상을 탐지할 수 있게 된다. 이 방식을 3,000km 떨어진 핸포드와 리빙스턴 두 관측소에서 동시에 실행하여 다른 위치에 따른 미세한 시차로 파원 방향을 추정하고, 가짜 신호도 거른다. 이 관측소는 약 10억 광년 거리의 중성자별 충돌과 약 30억 광년 거리의 블랙홀 충돌에 따른 중력파를 검출할 수 있다.

성과 

2016년 2월 11일, 관측소의 연구진과 버고 합동연구진은 중력파를 최초로 관측하는데 성공했음을 발표했다. 알베르트 아인슈타인 연구소의 물리학자 마르코 드라고는 2015년 9월 14일에 검출한 파형이 한쌍의 블랙홀 병합으로 형성된 단일 블랙홀 신호에 대한 일반상대론 예측과 일치하는 것을 확인하였다. 이 신호에는 'GW150914'라는 명칭이 붙여졌다. 이는 블랙홀 쌍성 병합을 관측한 첫 사례로, 항성질량 블랙홀 쌍성계의 존재와 그들의 병합이 최근의 우주에도 발생하고 있음을 보여줄뿐만아니라 두 블랙홀의 병합을 통한 블랙홀의 거대 확장이 가능하다는 중요한 사실을 보여주고있다.

2015년 9월 두 개의 블랙홀이 병합해 하나의 거대 신생 블랙홀을 확인하는 'GW150914'의 업적 등으로 레이 와이스(Rainer Weiss)와 킵 손, 그리고 배리 배리시(Barry Barish)는 2017년10월 그 공로로 노벨물리학상을 받았다.

같이 보기 

 중력파 관측
 Einstein@Home

각주

외부 링크 
 공식 홈페이지

간섭계
미국의 천문대
중력파 망원경
중력파천문학