NASA의 제트추진연구소의 우주구조연구그룹에 소속된 연구자인 슬라바 G. 트리셰프 씨가 수광년 거리까지 전력을 전달하는 '성간 전력 전달을 위한 중력렌즈'라는 논문을 온라인에 공개했습니다. 트리셰프 씨에 따르면 논문에서 제시한 이론의 포괄적인 분석은 아직 이루어지지 않았지만, 현재의 과학 수준에서 실현 가능한 이론이라고 보았습니다.
Gravitational lensing for interstellar power transmission
https://arxiv.org/pdf/2310.17578.pdf
Civilizations Could Use Gravitational Lenses to Transmit Power From Star to Star - Universe Today
https://www.universetoday.com/163994/civilizations-could-use-gravitational-lenses-to-transmit-power-from-star-to-star/
Civilizations Could Use Gravitational Lenses to Transmit Power From Star to Star
A new paper shows how gravitational lenses could be used to beam power from one star system to another.
www.universetoday.com
항성이나 은하 등이 발하는 빛은 진행 위치에 있는 천체의 중력장의 영향으로 왜곡된 시공을 통과할 때 알버트 아인슈타인의 일반상대성이론에 따라 구부러 집니다. 이 때 빛은 광학렌즈를 통과할 때와 같은 구부러지는 모습을 하기 때문에 도착한 상이 활모양으로 왜곡되어 보이거나 먼 작은 상이 확대되어 보이는 등 광학렌즈와 같은 효과를 발휘합니다. 이 현상은 '중력렌즈 효과'라고 불리는데, 이 현상으로 주위에 천체가 없기 때문에 관측이 어려운 떠돌이 블랙홀을 5150광년 거리에서 관측하거나 27억 광년 떨어진 은하의 블랙홀을 발견하는 등의 연구성과를 거두었습니다.
일부 연구자들은 태양을 태양중력렌즈(SGL)로 이용함으로써 천문학이나 지구외 생명체의 탐색에 응용하는 연구를 진행하고 있으며, 과거에는 중력렌즈로 무선신호를 확대하여 '성간 네트워크'를 구축하는 논문 도 발표되었습니다. 트리셰프 씨는 2023년 11월에 발표한 논문에서 항성의 중력렌즈를 사용하여 별에서 별로 전력을 전달하는 이론을 제시했습니다. 논문은 온라인에 공개되었으며 미국 물리학회가 발행하는 과학학술잡지인 '피지컬・리뷰' 게재심사가 이루어지고 있습니다.
논문에서는 별의 중력초점을 이용하여 에너지를 집중시켜 다른 별계에 빔을 조사하는 형태로 전력을 전송하는 방법을 검토했습니다. 트리셰프 씨에 의하면 행성간 통신에 사용되는 것과 같은 장치를 전달하는 빔의 규모에 맞추어 구축함으로써 한 쌍의 항성 중력렌즈가 성간 거리에서 빛의 상뿐만 아니라 에너지를 전달할 수 있다는 것.
이 연구는 SGL에 대한 이전 연구에서 얻은 분석도구를 사용하여 전달되는 빛과 에너지가 어떻게 증폭되는지를 조사했습니다. 우주와 천문학 주제를 게재하는 Universe Today와의 인터뷰에서 트리셰프 씨는 “동력전달을 연구하기 위한 분석도구가 개발되지 않았기 때문에 SGL의 전달능력에 관한 주제를 오랫동안 피해 왔으나 현재는 많은 관련성이 있는 중요한 주제에 대해 연구가 진행되었고 이 연구와 연결되어 있다"고 밝혔습니다.
연구는 먼저 SGL에 대한 이전 연구에서 얻은 분석도구를 통해 중력렌즈 시스템에서 빛이 어떻게 증폭되고 전달되는지를 재검토했습니다. 다음으로 이와 같은 방법을 자유공간에 배치한 레이저 출력장치에 응용하는 시나리오를 구축하고 중력렌즈의 이론을 적용했습니다. 결론적으로 중력렌즈의 초점영역에 배치된 레이저 출력장치는 수신기가 수광년 거리에서 수신한 파워를 증폭할 수 있어 SGL을 사용하여 빔으로 전력을 공급하면 통신 그리고 전력공급을 할 수 있다고 결론냈습니다.
중력렌즈를 이용해 통신 및 전력공급을 수광년 거리까지 할 수 있다면 성간탐사를 장기간에 걸쳐 실시할 수 있는 것 외에 테라포밍에 충분한 에너지를 확보할 수 있습니다. 트리셰프 씨는 “이 연구는 실현가능성을 보여주었고 관련 물리학에만 초점을 맞추어 비추측적인 방식으로 모든 주제를 다룬 첫 번째 논문으로, 기계나 한 쌍의 렌즈, 수신기의 위치에 따른 어긋남, 렌즈의 내부구조를 특징짓는 모멘트의 존재 등 더 많은 주제를 검토할 필요가 있으나 실현 가능한 이론”이라고 보았습니다.
'우주 & 천문학' 카테고리의 다른 글
| 전자기력도 중력도 모든 힘은 본래 하나 (0) | 2023.12.29 |
|---|---|
| 우주인은 블랙홀을 양자컴퓨터로 사용하고 있을지도 모른다 (0) | 2023.12.26 |
| 중성미자 진동으로 우주를 파악 (0) | 2023.12.22 |
| 1그램으로 지구를 파괴할 정도의 거대한 에너지를 가진 우주선 '아마테라스 입자' (0) | 2023.12.21 |
| 행성 사이를 바운드하듯 움직이는 혜성이 생명의 기원을 옮겼을 가능성 (0) | 2023.11.17 |
| 암흑물질은 독자적인 보이지 않는 원소주기표를 가지고 있을 가능성 (0) | 2023.11.13 |
| 태양풍으로 인해 본래는 있을 수 없는 '오렌지색 오로라'가 발생 (0) | 2023.11.12 |
| 지구 내부에 존재하는 고대 행성 충돌의 거대한 잔해 (0) | 2023.11.02 |
