🚨사이렌이 울렸는데 왜 아무도 안 뛰어나오지: 중력파 검출로 재는 우주 팽창 속도(표준 사이렌)
📑 목차 🚨 "사이렌"이라며, 근데 왜 소방차 얘기가 아니야 🔭 2017년 8월 17일, 이론이 관측이 된 날 ⏳ 그 뒤로 9년, 왜 두 번째 사례가 안 뜨나 싶었는데 ⚖️ 이게 왜 허블 상수 논쟁에 끼어드는지 💭 개인적으로 계속 눈이 가는 이유 🚨 "사이렌"이라며, 근데 왜 소방차 얘기가 아니야 몇 년 전 처음 이 단어를 들었을 때 진짜로 헷갈렸다. " 중력파 검출 사이렌 표준 (standard siren)". 중력파 기사에 이 표현이 나오길래 나는 당연히 무슨 경보음 얘기인 줄 알았다. 알고 보니 완전히 다른 얘기였고, 이해하고 나니 왜 천문학자들이 이 비유를 골랐는지 납득이 갔다. 소방차 사이렌은 멀리서 들으면 소리가 작다. 소리 크기만 알면 거리를 대충 짐작할 수 있다는 뜻이다. 중력파도 똑같다. 신호의 세기(진폭)를 알면, 그 파동이 얼마나 먼 곳에서 왔는지 계산할 수 있다. 광원 없이 소리(파동)만으로 거리를 재는 이 아이디어를, 물리학자 버나드 슈츠가 1986년 네이처에 낸 논문에서 처음 제안했다(Schutz, "Determining the Hubble Constant from Gravitational Wave Observations", Nature 323, 1986). 그때는 순전히 이론이었다. 검출 장비 자체가 없었으니까. 🔭 2017년 8월 17일, 이론이 관측이 된 날 이 발상이 실제로 작동한 첫 사례가 GW170817이다. 두 중성자별이 충돌하면서 낸 중력파를 LIGO와 Virgo가 잡았고, 1.7초 뒤 감마선 폭발(GRB 170817A)이 뒤따라 관측됐다. 광학 후속 관측팀들이 이 신호의 근원지를 추적해 NGC 4993이라는 은하로 좁혔다. 여기서 재밌는 건, 중력파 신호의 진폭만으로 "이 사건이 지구에서 얼마나 먼 곳에서 일어났는가"를 구할 수 있다는 점이다. 빛의 적색편이(스펙트럼이 얼마나 늘어졌는지)로 은하가 얼마나 빠르게 멀...