편집
552
번
기도메타/과학: 두 판 사이의 차이
둘러보기로 이동
검색으로 이동
→핵 충돌 실험
편집 요약 없음 |
|||
| 50번째 줄: | 50번째 줄: | ||
EHT(Event Horizon Telescope, 사건의 지평선 망원경)는 블랙홀의 이미지를 만들기 위한 장치 및 연구집단으로서, 2019년 M87 은하의 초거대블랙홀의 이미지를 공개하면서 화제가 된 바 있습니다. EHT 는 전 세계의 여러 전파망원경을 시간 동기화를 시킨 후 VLBI(very large baseline interferometry; 전파의 위상을 측정한 후 가상의 평면에 간섭계산을 함)를 하여 그 원 상을 역연산 측정하는 실험입니다. 측정 대상의 천구상 방위에 대해 각 망원경의 위치와 그 진행방향이 측정 효과를 극대화할 수 있는 상황에서 블랙홀 이미지 관측을 해야하는데, 그 때의 가장 큰 문제는 '''날씨'''였습니다. | EHT(Event Horizon Telescope, 사건의 지평선 망원경)는 블랙홀의 이미지를 만들기 위한 장치 및 연구집단으로서, 2019년 M87 은하의 초거대블랙홀의 이미지를 공개하면서 화제가 된 바 있습니다. EHT 는 전 세계의 여러 전파망원경을 시간 동기화를 시킨 후 VLBI(very large baseline interferometry; 전파의 위상을 측정한 후 가상의 평면에 간섭계산을 함)를 하여 그 원 상을 역연산 측정하는 실험입니다. 측정 대상의 천구상 방위에 대해 각 망원경의 위치와 그 진행방향이 측정 효과를 극대화할 수 있는 상황에서 블랙홀 이미지 관측을 해야하는데, 그 때의 가장 큰 문제는 '''날씨'''였습니다. | ||
밀리미터 파장대역을 이용하는데 있어 날씨와 대기 상황은 큰 영향을 줍니다. 대기가 가장 투명하고, 난류가 가장 없을 때는 겨울과 초봄 밤이며 (대부분의 관측지점이 북반구에 있어서 계절 맞추기는 뭐… 쉬웠답니다. 남반구도 뭐 고산지거나, '''남극점(SPT, South Pole Telescope)'''이었음) 이 때 관측하면 폭풍 등의 계절 영향도 대충 피할 수 있었습니다. 매일 밤이 오기 몇시간 전부터, 모든 망원경 사이트의 날씨를 확인하고, '''모든 사이트가 동시에 날씨가 좋으면''' 그 날 EHT 가동을 하는 것이고, 그렇지 않으면 각 사이트는 다른 관측을 했습니다.<ref>https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0c96</ref> '''그래서… 이것도 날씨가 좋아야…''' | 밀리미터 파장대역을 이용하는데 있어 날씨와 대기 상황은 큰 영향을 줍니다. 대기가 가장 투명하고, 난류가 가장 없을 때는 겨울과 초봄 밤이며 (대부분의 관측지점이 북반구에 있어서 계절 맞추기는 뭐… 쉬웠답니다. 남반구도 뭐 고산지거나, '''남극점(SPT, South Pole Telescope)'''이었음) 이 때 관측하면 폭풍 등의 계절 영향도 대충 피할 수 있었습니다. 매일 밤이 오기 몇시간 전부터, 모든 망원경 사이트의 날씨를 확인하고, '''모든 사이트가 동시에 날씨가 좋으면''' 그 날 EHT 가동을 하는 것이고, 그렇지 않으면 각 사이트는 다른 관측을 했습니다.<ref>First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation, The Astrophysical Journal Letters : https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0c96</ref> '''그래서… 이것도 날씨가 좋아야…''' | ||
=== 핵 충돌 실험 === | === 핵 충돌 실험 === | ||
| 60번째 줄: | 60번째 줄: | ||
}} | }} | ||
LHC 나 RHIC 등에서 진행하는 핵 충돌실험은 두 을 매우 빠르게 가속한 다음에 충돌하는 것으로, 얼핏 보기에는 두 입자를 "매우 좋은 정밀도 (핵 하나 수준 - 수 femtometer 의 길이 정밀도로)" 로 조준해서 부딪히는 것이라 생각하기 쉬운데, 실제로는 그렇지 않습니다. LHC를 예시로 들면, LHC 에서는 1mm 지름 수준으로 입자 빔을 만든 다음에 이를 서로 반대방향으로 진행시킨 후, 이것을 적당히 잘 겹쳐놓으면 '''입자의 면밀도에 따라 뭐 하나는 | LHC 나 RHIC 등에서 진행하는 핵 충돌실험은 두 을 매우 빠르게 가속한 다음에 충돌하는 것으로, 얼핏 보기에는 두 입자를 "매우 좋은 정밀도 (핵 하나 수준 - 수 femtometer 의 길이 정밀도로)" 로 조준해서 부딪히는 것이라 생각하기 쉬운데, 실제로는 그렇지 않습니다. LHC를 예시로 들면, LHC 에서는 1mm 지름 수준으로 입자 빔을 만든 다음에 이를 서로 반대방향으로 진행시킨 후, 이것을 적당히 잘 겹쳐놓으면 '''입자의 면밀도에 따라 뭐 하나는 충돌이 일어날 수도 있습니다.''' | ||
충돌이 | LHC 양성자 빔에 대한 설명은 다음과 같습니다. <ref>https://lhc-machine-outreach.web.cern.ch/beam.htm 에서 발췌하여 번역</ref> | ||
{{Blockquote|<nowiki /> | |||
* 양쪽 양성자 빔에는 (최대 출력에서) 각각 2808개의 양성자 뭉치(bunch)가 돌고 있습니다. | |||
* (일반적인 실험에서) 각 양성자 뭉치에는 1.15×10<sup>11</sup> 개의 양성자가 채워집니다. | |||
* 양성자 뭉치의 길이는 약 30cm 정도입니다. | |||
* 횡방향 길이 (원기둥의 지름)은 거의 1mm 정도의 크기이며, 충돌 실험에 들어갈 때에는 이보다 더 작은 지름으로 작아집니다. (LHC 에서는 16 마이크로미터까지 작아짐) | |||
* 각 입자는 매우 상대론적(매우 빠르게) 움직이며, LHC 에 처음 들어올 때에는 빛의 속력의 99.9997828% 로, LHC 에서 가속하는 최고 속력은(가장 에너지가 높도록 할 때) 빛의 속도의 99.9999991% 으로 움직입니다. | |||
}} | |||
빔에 포함된 뭉치끼리, 서로 반대방향으로 진행하는 뭉치의 경로가 겹쳐(Bunch Crossing)충돌이 일어나면 충돌이 일어난 입자 이외에는 계속 가던 곳 그대로 진행합니다. 다른 Bunch Crossing 에서 겹쳐 충돌할 수도 있고, 아닐 수도 있습니다. 충돌에 참여한 입자의 잔해는 전방에 있는 검출기로 검출할 수 있고, 그 검출기에 검출된 입자는 "충돌하고 남은" 입자이기 때문에 세기가 셀 수록 적은 수준의 겹침이 발생하여 중심충돌도(Centrality)가 작은 충돌(덜 겹친 채로 충돌한 것)로 판명됩니다. 여러 충돌을 받은 후 그 신호의 분포를 분석하여 개개 충돌 사건의 중심충돌도를 판정합니다.<ref>ALICE luminosity determination for Pb−Pb collisions at \sqrt{sNN}=5.02 TeV ArXiv: https://arxiv.org/abs/2204.10148v2</ref> | |||
=== SM-violation 측정 === | === SM-violation 측정 === | ||
<s>진짜 빌어야됨</s> | <s>진짜 빌어야됨</s> | ||
[[분류:작성중]] | [[분류:작성중]] | ||