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최근 천문학 자들은 빅뱅 (Big Bang) 동안 우주의 탄생에서 나온 '에코 (echo)'인 우주 마이크로파 배경 방사선에 대한 자세한 측정 결과를 얻었습니다.
이 결과는 우리 우주가 신비로운‘차가운 암흑 물질’과‘암흑 에너지’에 의해 지배되고 있다는 것을 매우 정확하게 나타내는 것으로 보입니다. 그러나 현재 영국의 한 천문학 자들은 원시 전자파 에코가 지구로의 130 억 년 여행에서 수정되거나 '손상'되었을 것이라는 증거를 발견했습니다.
Tom Shanks 교수가 이끄는 Durham 대학 팀의 결과는 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 위성의 새로운 데이터 분석을 기반으로합니다.
연구팀은 근처의 은하단이 전자 레인지 온도가 평균보다 낮은 하늘 지역에있는 것으로 나타났습니다. 이 행동은 은하단의 뜨거운 가스가 빅뱅 광자와 상호 작용하여 원시 불 덩어리의이 반향에 포함 된 정보를 손상 시켰을 때 설명 될 수있다. 러시아 물리학 자 R.A. Sunyaev and Ya. B. Zeldovich는 우주 마이크로파 배경 방사선이 발견 된 직후 1970 년대 초에 그러한 영향을 예측했습니다.
이 Sunyaev-Zeldovich 효과는 이전에 소수의 풍부한 은하단 근처에서 마이크로파 배경을 자세히 관찰 한 경우에 나타 났으며, WMAP 팀 자체는 자신의 데이터에서 클러스터 중심 근처에 영향을 미치는 것으로보고했습니다.
이제 더럼 팀은 클러스터의 뜨거운 가스가 이전에 감지 된 것보다 훨씬 넓은 영역 인 은하 클러스터 중심에서 반경 1도까지 마이크로파 배경 맵에 영향을 줄 수 있다는 증거를 발견했습니다. 이것은 "클러스터 클러스터"또는 "슈퍼 클러스터"의 위치가 마이크로파 배경 변동 패턴에서 더 차가운 점과 일치 할 수 있음을 시사한다.
Shanks 교수는“마이크로파 배경 방사선의 광자는 근처의 클러스터에서 전자에 의해 산란된다”고 말했다. "이것은 우리에게 도달 할 때 방사선에 중요한 변화를 일으킨다."
"지구에서 수십억 광년 떨어진 은하단이 동일한 영향을 미쳤다면, 마이크로파 배경 방사선의 위성지도에 대한 해석을 수정해야하는지 여부를 고려해야합니다."
더럼 결과가 확인되면 우주론에 대한 결과는 매우 중요 할 수 있습니다. 암흑 에너지와 암흑 물질의 특징은 마이크로파 배경에서 감지 된 잔물결의 세부 구조에 있으며, 우주의 반지름이 오늘날보다 천 배 더 작을 때 생성 된 작은 온도 변화입니다.
이 원시 패턴이 최근 과거에 일어난 과정에 의해 손상 되었다면, 은하와 은하단이 형성된 후 오랫동안 마이크로파 에코의 해석을 복잡하게하고 최악의 경우 이전 증거를 손상시키기 시작합니다. 암흑 에너지와 차가운 암흑 물질.
아놀드 울펜 데일 경 (이전의 천문학 자 왕실) 팀원은“이 훌륭한 WMAP 데이터의 힘은 전자 레인지 배경 '에코'를 해석하는 것이 이전에 생각했던 것보다 덜 간단 할 수 있다는 것을 나타냅니다.
WMAP 팀은 우주 역사의 중간 단계에서 은하 형성 과정에 의해 빅뱅의 마이크로파 에코 측정이 손상되었을 수 있다고 이미보고했습니다. 그들은 우주가 오늘날보다 10 배 또는 20 배 작았을 때 첫 번째 별, 은하 및 퀘이사에 의해 가열 된 가스가 마이크로파 신호를 손상 시켰을 수도 있다는 증거를 제시했다. 따라서 WMAP과 더럼의 결과는 빅뱅의 마이크로파 에코가 이전에 생각했던 것보다 지구로 여행 할 때 더 많은 장애물을 거쳐야했으며, 그 결과 원시 신호가 왜곡 될 수 있음을 시사한다.
Shanks 교수는“우리의 결과는 우주가 결정적인 차가운 암흑 물질 입자와 훨씬 수수께끼의 암흑 에너지에 의해 지배된다는 믿음을 궁극적으로 훼손 할 수있다.
우주론의 표준 모델에 대한 관측 증거는 여전히 강하지 만, 모델에는 매우 불편한 측면이 포함되어 있습니다. 이러한 현상은 실험실에서 발견되지 않은 차가운 암흑 물질과 암흑 에너지의 두 가지“미 발견 물리학”을 기반으로하기 때문에 먼저 발생합니다. 실제로이 두 가지 새로운 구성 요소를 도입하면 표준 빅뱅 팽창 모델의 복잡성이 크게 증가합니다.
암흑 에너지의 문제는 특히 깊게 진행됩니다. 예를 들어, 관측 된 밀도가 너무 작아서 양자 적으로 기계적으로 불안정 할 수 있습니다. 또한 양자 중력 이론에 문제가 발생하는데, 이것은 우리가 10 차원 또는 11 차원의 우주에 살 수 있고, 공간에서 3 개, 시간에서 1 개를 제외하고 모두 축소 된 것입니다.
그러므로 많은 이론가들은 오늘날의 표준 우주론 모델에서 탈출하기를 원하며, 더럼 그룹이 논의한 이러한 관측이이 방향으로 얼마나 멀리 갈 것인지는 여전히 남아 있습니다. 그러나 정확하다면, 그들은“새로운 시대의 정밀 우주론”에 살고 있다는 소문이 너무 이른 것으로 판명 될 것입니다!
원본 출처 : RAS 뉴스 릴리스
