중력파를 병합하고 방출하는 두 개의 중성자 별에 대한 예술가의 묘사.
(이미지 : © R. Hurt / Caltech-JPL)
분석하는 공간과 시간의 직물에 파문 과학자들이 운이 좋으면 죽은 별 쌍으로 생성 된 우주는 우주가 얼마나 빨리 확장되고 있는지에 대한 우주의 신비를 곧 풀 수있을 것입니다.
그것은 우주의 궁극적 인 운명을 밝힐 수있는 새로운 연구의 평결이라고 연구진은 말했다.
우주는 약 138 억년 전에 탄생 한 이래 계속 확장되었습니다. 우주 팽창의 현재 속도를 측정함으로써 허블 상수과학자들은 우주의 시대와 현재 상태의 세부 사항을 추론 할 수있다. 그들은 숫자를 사용하여 배우려고 할 수도 있습니다. 우주의 운명영원히 확장되는지, 자체적으로 축소되는지 또는 완전히 분리되는지와 같은
과학자들은 허블 상수를 측정하기 위해 두 가지 주요 방법을 사용합니다. 하나는 과학자들이 잘 알려진 별 폭발과 같은 속성을 잘 알고있는 근처의 물체를 모니터링하는 것입니다. 초신성 로 알려진 맥동 별 세 페이드 변수거리를 추정 한 다음 우주의 팽창률을 추론하기 위해. 다른 하나는 우주의 마이크로파 배경, 빅뱅의 남은 방사선에 초점을 맞추고 시간이 지남에 따라 우주가 얼마나 빨리 확장되었는지 계산하기 위해 어떻게 변화했는지를 조사합니다.
그러나이 기술 쌍은 허블 상수 값에 대한 두 가지 결과. 우주 마이크로파 배경의 데이터에 따르면 우주는 현재 3,26 백만 광년 당 초당 약 41.6 마일 (67 킬로미터)의 속도로 확장되고 있으며 인근 우주의 초신성과 세 페이드 데이터는 약 45.3 마일의 속도 ( 325 만 광년 당 초당 73km).
이러한 차이는 과학자들이 우주의 구조와 역사를 이해하는 표준 우주 모형이 틀릴 수 있음을 시사합니다. 로 알려진이 논쟁을 해결 허블 끊임없는 갈등, 우주의 진화와 궁극적 운명에 빛을 비출 수 있습니다.
새로운 연구에서 물리학 자들은 중력파로 알려진 공간과 시간의 직물에서 잔물결의 미래 데이터가이 교착 상태를 깰 수 있다고 제안합니다. 뉴욕 플랫 아이언 연구소의 천체 물리학 자 스티븐 피니 (Stephen Feeney)는“허브의 끊임없는 갈등 — 우리 우주 모델이 불완전하다는 가장 큰 힌트”는 5-10 년 안에 해결 될 수 있다고 말했다.
아인슈타인에 따르면 일반 상대성 이론, 중력은 질량이 시공간을 왜곡하는 방식으로 발생합니다. 질량이있는 물체가 움직일 때 빛의 속도로 압축되어 중력파가 생성되어 길을 따라 시공간이 늘어나거나 늘어납니다.
중력파는 엄청나게 약하며, 2016 년 과학자들이 최초의 직접적인 증거를 발견했습니다. 2017 년에 과학자들은 중성자 별 충돌로 인한 중력파를 발견했습니다. 초신성. 별의 유골이 붕괴되어 블랙홀이되기에 충분히 무겁지 않은 경우, 대신 중성자 별 (neutron star star)로 끝나게되는데, 그 이유는 중력 풀이 양성자를 전자와 함께 분쇄하여 중성자를 형성하기에 충분히 강하기 때문입니다.
블랙홀과 달리 중성자 별은 가시 광선을 방출하므로 충돌이 발생합니다. "표준 사이렌"이라고 불리는이 합병의 중력파는 과학자들이 지구와의 거리를 정확히 파악하는 데 도움이 될 것이며, 이러한 충돌의 빛은 지구를 기준으로 이동하는 속도를 결정하는 데 도움이됩니다. 그런 다음 연구원은이 두 데이터 세트를 모두 사용하여 허블 상수를 계산할 수 있습니다. Feeney와 그의 동료들에 따르면, 향후 5 년에서 10 년 사이에 약 50 쌍의 중성자 별 사이의 충돌을 분석하면 아직 허블 상수에 대한 최상의 측정치를 결정하기에 충분한 데이터가 산출 될 수 있습니다.
그러나이 추정치는 중성자 별 충돌이 발생하는 빈도에 따라 다릅니다. "의 비율에는 상당한 불확실성이 있습니다 중성자 스타 합병 피니는“결국 우리는 지금까지 단 하나만 보았으며, 만약 우리가 그 점을 볼 수있어서 매우 운이 좋았고 합병이 실제로 생각하는 것보다 훨씬 더 드물었다면 허블 상수를 설명하는 데 필요한 합병의 수를 관찰했다. 우리의 작업에서 언급 한 것보다 갈등이 오래 걸릴 수 있습니다. "
중력파는 결국 허블 상수에 대한 하나의 값을지지 할 수 있지만 허블 상수에 대한 새로운 세 번째 값을 결정할 수도 있다고 피니는 말했다. 이런 일이 발생하면 초신성, Cepheids 또는 중성자 별의 행동에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있다고 덧붙였다.
과학자들은 상세 그들의 발견 2 월 14 일자 Physical Review Letters.
