게시일: 2025-06-10 | 최종 수정일: 2025-07-11
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| 12:30 - 13:20 | 등록 | |
| 13:20 - 13:25 | 환영사 | 박장현 (한국천문연구원) |
| 13:25 - 13:40 | 여름학교 소개 | 김진호 (한국천문연구원) |
| 13:40 - 14:30 | 일반상대론 및 중력파 기초 1 | 강궁원 (중앙대학교) |
| 14:40 - 15:30 | 일반상대론 및 중력파 기초 2 | 강궁원 (중앙대학교) |
| 15:30 - 16:00 | 휴식 | |
| 16:00 - 16:50 | 블랙홀 쌍성의 형성과 진화 1 | 배영복 (중앙대학교) |
| 17:00 - 17:50 | 블랙홀 쌍성의 형성과 진화 2 | 배영복 (중앙대학교) |
| 18:00 - 18:40 | 저녁 식사 | |
| 09:30 - 10:20 | 일반상대론 및 중력파 기초 3 | 강궁원 (중앙대학교) |
| 10:30 - 11:20 | 일반상대론 및 중력파 기초 4 | 강궁원 (중앙대학교) |
| 11:30 - 12:20 | 중성자별 구조와 상태방정식 1 | 김영민 (한국천문연구원) |
| 12:20 - 13:30 | 점심 식사 | |
| 13:30 - 14:20 | 다중신호 천문학 1 | 곽규진 (울산과학기술원) |
| 14:30 - 15:20 | 다중신호 천문학 2 | 곽규진 (울산과학기술원) |
| 15:20 - 15:30 | 포스터 소개 | |
| 15:30 - 16:00 | 휴식 | |
| 16:00 - 16:50 | 중성자별 구조와 상태방정식 2 | 김영민 (한국천문연구원) |
| 17:00 - 17:50 | 블랙홀 쌍성 중력파형 | 조희석 (부산대학교) |
| 18:00 - 18:40 | 저녁 식사 | |
| 09:30 - 10:20 | 3+1 형식론 1 | 현영환 (중앙대학교) |
| 10:30 - 11:20 | 3+1 형식론 2 | 현영환 (중앙대학교) |
| 11:30 - 12:20 | 요즘 달 탐사 | 심채경 (한국천문연구원) |
| 12:20 - 13:30 | 점심 식사 | |
| 13:30 - 14:20 | 중력파 검출기 1 | 박준규 (연세대학교) |
| 14:30 - 15:20 | 중력파 검출기 2 | 박준규 (연세대학교) |
| 15:20 - 15:30 | 단체사진 촬영 | |
| 15:30 - 16:00 | 휴식 | |
| 16:00 - 16:50 | Black Hole Quasinormal Modes 1 | 박미옥 (기초과학연구원) |
| 17:00 - 17:50 | Black Hole Quasinormal Modes 2 | 박미옥 (기초과학연구원) |
| 18:00 - 18:40 | 저녁 식사 | |
| 09:30 - 10:20 | 데이터분석 기초, 신호탐색 및 모수추정 1 | 이형원 (인제대학교) |
| 10:30 - 11:20 | 데이터분석 기초, 신호탐색 및 모수추정 2 | 이형원 (인제대학교) |
| 11:30 - 12:20 | 중력파 검출기 개선 기술개발 | 박병준 (한국천문연구원) |
| 12:20 - 13:30 | 점심 식사 | |
| 13:30 - 14:20 | Stochastic Gravitational Waves and Pulsar Timing Array 1 | 박찬 (허난과학원) |
| 14:30 - 15:20 | Stochastic Gravitational Waves and Pulsar Timing Array 2 | 박찬 (허난과학원) |
| 15:30 - 16:00 | 진학설명회 | 김진호 (한국천문연구원) |
| 17:00 - 20:00 | 만찬 | |
| 09:30 - 10:20 | 데이터분석 기초, 신호탐색 및 모수추정 3 | 이형원 (인제대학교) |
| 10:30 - 11:20 | 중력파의 중력렌징 | 김경민 (한국천문연구원) |
| 11:30 - 12:20 | 중력파 우주론 | 이형목 (서울대학교) |
본 강의는 중력파 관측에 있어서 잡음 데이터에 포함된 중력파 정보를 추출하는 기본적인 방법론에 대한 기초지식을 소개하고, 이를 현재 중력파 관측 실험에서 어떻게 구현되어 있으며, 구체적으로 중력파원의 정보를 측정하는 방법을 소개 합니다.
전반부에서는 기초적인 데이터 처리방법에 대한 기초지식을 다루며, 바이에시안 모수추정 방법에 대한 소개를 합니다. 후반부에서는 구체적인 신호탐섹 및 모수추정 방법에 대하여 설명합니다.
국내 및 해외의 최근 달 탐사 임무와 국제 협력 사업 소개
현재까지 관측된 중력파 신호는 대부분 블랙홀 쌍성계에서 방출되었다. 본 강의에서는 두 블랙홀이 병합하며 방출하는 중력파형에 대해서 다루며 쌍성의 질량과 스핀 등의 물리량에 의해서 파형의 형태가 어떻게 구성되는지 자세히 보여준다. 또한 가장 간단한 파형 모델인 post-Newtonian 모델과 inspiral-merger-ringdown 을 모두 구현하는 Phenom 모델을 어떻게 구성하는지 보여주고 다양한 최신 모델들에 대해서 간략히 소개한다.
수치상대론과 중력파는 일반상대론에 기반하고 있다. 특수상대론, 메트릭 구조, 등가원리, 중력 방정식 등 일반상대론의 기초적인 개념들을 살펴본다. 또한 블랙홀과 우주해의 성질을 고찰하므로써 휘어진 시공간을 해석하고 이해하는 방법을 배운다. 총 4회의 강의 중 2회는 중력파 기초인데 중력파의 정의, 성질, 발생 등에 대해 간략히 살펴본다.
이 강의는 일반상대론의 아인슈타인 방정식을 3+1 형식론을 통해 초기값 문제로 재구성하는 방법을 다룬다. 시공간의 foliation과 hypersurface 상의 기하량 정의, ADM 형식을 통한 동역학적 변수 도입 및 방정식의 구조를 중심으로 설명한다. 후반부에서는 수치상대론에서의 응용을 소개하며, 초기자료 구성과 진화 체계의 개요, 블랙홀 병합 시뮬레이션 등의 실제 계산 사례를 간단히 살펴본다.
중성자별의 구조를 아인슈타인 장방정식으로부터 유도한 TOV 방정식을 이용하여 중성자별의 질량과 반경 관계를 설명하고자 한다. 또한, 최근 중력파 관측으로 알게되는 tidal deformability 에 대해서도 설명하고, 이러한 중성자별의 물리량들이 내부 상태방정식과 어떻게 연관성이 있는지 설명한다.
중력파가 발생하여 우리 우주에서 전파해 나아가는 과정에서 은하나 은하단과 같은 무거운 천체를 만나게 된다면 전통적인 천문학의 전자기파 관측에서는 잘 알려진 중력렌징 현상이 중력파에도 발생할 수 있을 것이라 예상된다. 하지만 지금까지의 중력파 관측에서는 중력파의 중력렌징 현상에 대한 강력한 증거를 확인하지 못하고 있다. 본 강의에서는 중력파의 중력렌징 현상에 대한 기본적인 설명과 함께 중력파의 중력렌징 현상을 발견하기 위한 분석 방법들을 소개한다.
블랙홀 쌍성은 현재 가동 중인 중력파 검출기의 가장 주된 관측 대상이다. 이 강의에서는 블랙홀 쌍성이 형성되는 과정과 블랙홀 쌍성으로부터 방출되는 중력파에 대한 전반적인 내용을 간략하게 살펴보려고 한다.
우주 곳곳에 존재하는 다양한 파원에서 발생해 서로 중첩된 스토캐스틱 중력파는 우주 전체를 가득 메우며 중력파 배경을 형성한다. 펄사 타이밍 배열(Pulsar Timing Array, PTA)은 펄사가 방출하는 주기적인 펄스를 이용하여 중력파를 검출하는, 은하 규모의 중력파 검출기다. PTA는 nHz 대역의 중력파 배경 관측이라는 중요한 이정표를 앞두고 있으며, 이를 통해 초대질량 블랙홀 쌍성에 대한 천체물리학과 우주론에 대한 풍부한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 중력파 천문학의 새로운 시대를 맞아, 우리는 이 역사적인 발견을 이해하기 위한 기초적인 학습을 하고자 한다.
[첫 번째 강의]
첫 번째로, 양자역학에서 Schrodinger equation을 이용하여 “a particle in a box"문제를 푼다. 그들의 해를 얻고, 해의 특성을 이해한다. (Hermitian, orthogonality, normal mode) WKB방법에 대해서 간략하게 소개한다.
두 번째로, 양자역학의 Schrodinger equation을 Lorentz transformation을 만족하는 Klein-Gordon equation으로 promote하고, 이들을 curved spacetime에서 고려한다. 즉, Klein-Gordon equation으로부터 “a particle in a black hole spaceime"의 문제를 고려한다. 이에 대한 해로써, particle이 quasinormal mode를 갖음을 확인하고, 이러한 해의 특성을 이해한다.
[두 번째 강의]
Quasinormal mode를 구하는 몇 가지 방법들에 대한 소개를 하고, quasinormal mode로부터 black hole 시공간에 대한 어떠한 정보 이해할 수 있는지 설명한다. 또한 black hole의 quasinormal mode가 중력파 분석에 어떻게 사용되는지 소개한다.
중력파, 중성미자를 포함한 다중신호 천문학의 약사. 다중신호 천문학 이전 다파장 전자기파 천문학의 사례. 중력파 및 중성미자로 동시 관측 가능한 천체 현상 탐색 아이디어.