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Info. 중력파 어떻게 관측했나


작년 9월 14일 지구에 도착한 중력파는 미국 핸퍼드와 리빙스턴 두 곳에 설치된 라이고(LIGO)로 검출했다. 라이고는 양쪽으로 팔이 4km씩 뻗은 ‘L’자 모양의 레이저 간섭계다. 이번 중력파는 라이고의 양 팔의 길이를 4x10-18m(양성자 지름의 200분의 1)만큼 변화시켰다.


라이고

‘늘었다 줄었다’ 중력파는 (+)방향과 (×)방향으로 물체를 진동시킨다. 중력파가 지나가면서 라이고의 양팔에 길이 변화가 생기는 모습을 형상화했다.




초기 라이고

초기 라이고에서 빛을 반사시키는 거울(질량 10.7kg)은 피아노줄(지름 0.31mm)에 연결돼 철판에 매달려 있었다(그림에서 거울 주위를 둘러싸고 있는 것은 보호장비로, 거울과 붙어있지 않다).


어드밴스드 라이고

초기 라이고보다 거울의 질량이 4배 가량 늘었다. 그리고 총 4단계(거울-거울-철판-철판)에 걸쳐 유리섬유(지름 0.4mm)로만 연결시켰다. 장난감 ‘모빌’이 차례로 줄에 매달려있는 모습과 비슷하다. 거울과 철판의 무게를 다 합치면 360kg에 달해 주변의 진동이 거의 전달되지 않는다. 유리섬유는 온도 변화에도 늘거나 줄지 않는다.




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Part 1. 아인슈타인이 남긴 마지막 퍼즐 풀었다
Part 2. 중력파 ‘ 최초 발견’을 넘어
Info. 중력파 어떻게 관측했나
Part 3. 55년의 도전 새 시대를 열었다
글 : 변지민 과학동아

과학동아 2016년 03호