겨울학교 소개

2024년 수치상대론·중력파 겨울학교 / 계산 천체물리 경진대회에 여러분을 초대합니다. 지난 여름 대전 기초과학연구원 과학문화센터에서 진행한 역대 최대 규모의 여름학교에서는 수치상대론과 중력파 관련 기초강의들이 이루어졌습니다. 강의 중심의 여름학교에서 부족했던 실습의 기회를 보충하고자, 이번 겨울에는 참여자들이 직접 실습의 기회를 가지며 관련분야의 경험을 가질 수 있도록 시간을 가져보고자 합니다.

이미 지난 2년간 겨울에 실습 중심의 겨울학교가 진행되었고, 동기부여를 위해 경진대회형식을 도입하여 1등과 2등 팀들에겐 소정의 상품도 수여되었습니다. 당시 참여 학생들의 열정적인 참여로 인하여 성공적으로 겨울학교를 마칠 수 있었고, 그러한 경험을 바탕으로 이번에도 겨울학교를 진행하게 되었습니다. 2005년 수치상대론 여름학교에서 시작되어 지금까지 수치상대론·중력파 여름학교로 발전되었으며, 실습을 중심으로 하는 또 하나의 겨울학교를 마련하게 된 것 입니다.

2015년 9월 14일, 인류는 처음으로 중력파 신호를 직접 관측할 수 있었고, 이는 아인슈타인이 이론적으로 처음 예측한 이후 약 100년만의 쾌거였습니다. 이후 연이은 관측가동으로 지금까지 세 번의 관측가동과 함께 100여개의 중력파 신호를 관측할 수 있었습니다. 또한, 중성자별 쌍성 충돌 신호 GW170817의 관측과 그 전자기파 후속관측(GRB170817A, AT2017gfo)을 통해 감마선 폭발체, 킬로노바의 발생원에 대한 중요한 관측을 이루어 내었으며, 중성자 과잉 원소의 생성기작을 밝히는 중요한 관측근거가 되었습니다. 이어 2020년에는 중성자별-블랙홀 쌍성 충돌로 인해 방출된 중력파(GW200105와 GW200115)가 관측되는 등 우주의 신비로운 비밀을 하나둘씩 벗겨내고 있습니다.

이제 중력파는 천문학의 중요한 관측수단이 되었고 중력파, 전자기파, 입자 등 가능한 모든 관측 수단을 동원하여 천체를 연구하는 다중 신호 천문학은 천체물리·천문학적인 발견의 중요한 방법론으로 자리매김하고 있습니다. 또한 수치상대론을 통해 고밀도 천체와 쌍성에 대한 이해가 높아지면서 보다 정교한 모델을 이용하여 많은 정보를 중력파 관측으로부터 도출해내고 있습니다.

현재 네 번째 관측가동(O4a)가 진행중이며 1월 중순에는 중간점검을 위한 두 달간의 commissioning break가 예정되어 있습니다. 이후 네 번째 관측가동(O4b)가 재개될 예정입니다. 더 나아진 검출기 감도로 인해 네 번째 관측가동에서는 더많은 중력파 신호가 관측될 것으로 기대되며, 또한 이전에 관측할 수 없었던 새로운 중력파원의 규명도 관심이 주목되고 있습니다. 이에 관심있는 학생 및 연구자들은 날이 갈수록 늘어가고 있으며, 중력파 데이터 분석 및 중력파원에 대한 이론적 연구, 수치상대론을 통한 관련 천체의 정교한 모델링 등, 실질적인 경험에 대한 수요 또한 늘어가고 있습니다.

위와 같은 수요에 발맞춰, 이번 겨울학교는 중력파 데이터 분석과 수치상대론, 두 분야에 대한 실습문제를 중심으로 프로그램이 구성되며, 경진대회 형식을 통하여 열정적인 참여를 독려하고자 합니다. 이와 함께, 관련분야 특강도 준비되어 있습니다.

수치상대론과 중력파에 관심이 있는 학부 3,4학년, 대학원생들의 많은 관심과 참여를 기대합니다. 그리고 새로운 분야에 관심이 있는 기존 연구자 분들의 참여도 환영합니다.