이 그래프는 과학자들이 우주의 크기, 나이 및 팽창률을 계산하는 데 사용하는 Cepheid 기간-광도 관계를 보여줍니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / Carnegie
우리 우주는 얼마나 빨리 확장되고 있습니까? 수십 년 동안 이러한 근사치에 대한 여러 가지 추정 및 사용 된 논쟁이 있었지만 이제는 Spitzer 우주 망원경의 데이터는 허블 상수에 대한 가장 정확한 측정 또는 우주가 멀어지고있는 속도를 제공했습니다. 결과? 우주는 이전에 생각했던 것보다 조금 더 빠르게 커지고 있습니다.
허블 상수의 새로 정제 된 값은 메가 파섹 당 초당 74.3 플러스 또는 마이너스 2.1 킬로미터입니다.
가장 최근의 추정은 허블 우주 망원경의 연구에서 초당 메가 파섹 당 초당 74.2 플러스 또는 마이너스 3.6 킬로미터에서 이루어졌다. 메가 파섹은 대략 300 만 광년입니다.
새로운 측정을하기 위해 Spitzer의 과학자들은 장파장 적외선에서 관측 할 수있는 cephied variable stars라고 불리는 맥동하는 별을 보았습니다. 또한이 발견은 암흑 에너지에 대한 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)의 이전에 발표 된 데이터와 결합되었습니다. 새로운 결정은 불확실성을 3 %로 낮추고 우주 론적 측정의 정확도가 크게 향상되었다고 과학자들은 말한다.
WMAP는 우주의 구조를 분리하여 중력과의 싸움에서 승리하는 것으로 생각되는 암흑 에너지의 독립적 측정을 얻었습니다. 이 가속에 기초한 연구는 2011 년 노벨 물리학상을 연구원들에게 가져 왔습니다.
허블 상수는 천문학 자 에드윈 피 허블 (Edwin P. Hubble)의 이름을 따서 명명되었습니다. 1990 년대 후반 천문학 자들은 팽창이 시간이 지남에 따라 가속화되고 있거나 가속화되고 있음을 발견했습니다. 팽창률을 결정하는 것은 우주의 나이와 크기를 이해하는 데 중요합니다.
패서 디나에있는 카네기 과학 연구소 관측소의 웬디 프리드먼 (Wendy Freedman)은“이것은 큰 퍼즐이다. "스피처를 사용하여 우주론의 근본적인 문제, 즉 현재 우주가 현재 팽창하고있는 정확한 속도와 다른 각도에서 우주의 암흑 에너지 양을 측정 할 수 있다는 점이 흥미 롭습니다." Freedman은 초기에 허블 상수를 측정 한 혁신적인 허블 우주 망원경 연구를 이끌었습니다.
워싱턴에있는 NASA 본부의 스피처 프로그램 과학자 인 글렌 월 그렌 (Glen Wahlgren)은 세 피드의 더 나은 시야로 인해 스피처는 허블 상수의 과거 측정을 개선 할 수 있었다고 말했다.
“이 맥동 별들은 천문학 자들이 우주의 거리 사다리라고 부르는 데 중요한 요소입니다. 물체가 우리로부터 멀어지는 속도와 결합 될 때 우주의 팽창률을 드러내는 알려진 거리를 가진 물체의 집합입니다.” 월 그렌.
Cepheids는 지구와의 거리를 쉽게 측정 할 수 있기 때문에 계산에 중요합니다. 1908 년, Henrietta Leavitt는이 별들이 본질적인 밝기와 직접 관련된 속도로이 별들의 펄스를 발견했습니다.
이것이 중요한 이유를 시각화하기 위해 촛불을 들고있는 동안 누군가가 당신에게서 멀어지는 것을 상상하십시오. 양초가 더 멀리 이동할수록 더 어두워집니다. 겉보기 밝기는 거리를 나타냅니다. 같은 원리가 우주의 표준 양초 인 천체에도 적용됩니다. 천문학 자들은 하늘에서 얼마나 밝게 나타나는지 측정하고이를 근접한 것처럼 알려진 밝기와 비교함으로써 지구와의 거리를 계산할 수 있습니다.
스피처는 우리 은하에서 10 개의 천체를 관찰했으며, 인근 마가 닉 클라우드라고 불리는 인근 은하에서 80을 관찰했습니다. 우주 먼지가 시야를 가리지 않으면 서 Spitzer 연구팀은 별의 겉보기 밝기와 거리에 대한보다 정확한 측정 값을 얻을 수있었습니다. 이러한 데이터는 우주의 확장 률에 대한 새롭고 향상된 추정을위한 길을 열었습니다.
프리드먼은“10 년 전만해도 '정확함'과 '우주론'이라는 단어를 같은 문장으로 사용할 수 없었으며 우주의 크기와 나이는 2 배 이상인 것으로 알려지지 않았다. “지금 우리는 몇 퍼센트의 정확성에 대해 이야기하고 있습니다. 매우 특별합니다.”
NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 프로젝트 과학자 마이클 베르너 (Michael Werner)는“스피처는 아직 설계 한 것 이상의 과학을 수행하고있다. Werner는 30 년 전 초기 개념 단계부터 임무를 수행했습니다. Werner는“먼저 스피처는 외계 행성을 연구 할 수있는 선구자적인 능력에 놀랐으며, 이제는 임무의 마지막 단계에서 귀중한 우주론 도구가되었다”고 말했다.
이 연구는 천체 물리 저널에 실렸다.
arXiv에 관한 논문 : 허블 상수의 중간 적외선 교정
출처 : JPL
