거의 모든 단일 천문 측정은 우주의 팽창을 계산하는 숫자 인 허블 상수에 의존합니다. 이것은 우주가 여전히 120 억에서 140 억년 사이임을 확인시켜줍니다.
허블 상수라고 불리는 우주의 확장 속도를 지정하는 매우 중요한 숫자는 NASA의 찬드라 엑스레이 관측소를 사용하여 독립적으로 결정되었습니다. 이 새로운 값은 다른 방법을 사용하는 최근 측정과 일치하고 유효 범위를 더 먼 거리로 확장하여 천문학자가 우주의 진화에서 초기 시대를 조사 할 수있게합니다.
헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터 (MSFC)의 맥스 보나 엔테 (Max Bonamente) Ala., 결과를 설명하는 논문의 수석 저자. "천문학 자들은이 숫자를 무수히 많은 계산에 사용하기 때문에이 숫자를 신뢰해야합니다."
허블 상수는 물체가 우리로부터 멀어지는 속도를 측정하고 거리로 나눔으로써 계산됩니다. 허블 상수를 결정하려는 이전의 대부분의 시도는 다단계 또는 거리 사다리를 사용하여 주변 은하까지의 거리가 더 큰 거리를 결정하는 기초로 사용되는 접근법을 사용했습니다.
가장 보편적 인 접근법은 우주에서 거리를 추적하기 위해 더 먼 초신성과 결합하여 Cepheid 변수로 알려진 잘 알려진 유형의 맥동 별을 사용하는 것입니다. 이 방법을 사용하는 과학자들과 허블 우주 망원경의 관측은 허블 상수를 10 % 이내로 측정 할 수있었습니다. 그러나, 우주에 대한 우리의 이해의 대부분이 균형에 달려 있다는 것을 고려할 때, 독립적 인 수표 만이 그들이 원하는 신뢰를 줄 것입니다.
찬드라의 X- 선 데이터와 은하단의 무선 관측을 결합하여이 팀은 지구에서 14 억 ~ 90 억 광년에 이르는 38 개의 은하단까지의 거리를 결정했습니다. 이 결과는 기존의 거리 사다리에 의존하지 않습니다. 보나 멘테와 그의 동료들은 허블 상수가 메가 파섹 당 초당 77 킬로미터 (메가 파섹은 3,26 백만 광년에 해당)이고 불확실성이 약 15 %라는 것을 발견했다.
이 결과는 다른 기술을 사용하여 결정된 값과 일치합니다. 허블 상수는 이전에 허블 우주 망원경 관측에 기초하여 초당 킬로 파섹 당 72, 8 또는 킬로미터 인 것으로 밝혀졌다. 새로운 찬드라 결과는 과학자들이 120 ~ 140 억 년 사이에 우주의 나이를 찾고 수정했음을 독립적으로 확인하기 때문에 중요합니다.
MSFC의 팀원 마샬 조이 (Marshall Joy)는“이러한 새로운 결과는 허블 상수를 측정하는 이전의 모든 방법과 완전히 독립적이다.
천문학 자들은 우주 마이크로파 배경 (CMB)의 광자가 거대한 은하단에 퍼져있는 뜨거운 가스의 전자와 상호 작용하는 Sunyaev-Zeldovich 효과라고 알려진 현상을 사용했습니다. 광자는 이러한 상호 작용으로부터 에너지를 획득하여 클러스터 방향으로 마이크로파 배경으로부터의 신호를 왜곡시킨다. 이 왜곡의 크기는 뜨거운 전자의 밀도와 온도 및 클러스터의 물리적 크기에 따라 다릅니다. 라디오 망원경을 사용하여 마이크로파 배경의 왜곡을 측정하고 찬드라는 뜨거운 가스의 특성을 측정하여 클러스터의 물리적 크기를 결정할 수 있습니다. 이 물리적 크기와 군집이 이루는 각도의 간단한 측정에서 지오메트리 규칙을 사용하여 거리를 도출 할 수 있습니다. 허블 상수는 이전에 측정 된 클러스터 속도를 새로 파생 된 거리로 나눔으로써 결정됩니다.
이 프로젝트는 찬드라의 망원경 거울 디자이너 인 Leon Van Speybroeck이 2002 년에 세상을 떠났습니다. John Carlstrom (시카고 대학)과 Marshall Joy는 라디오를 사용하여 CMB 방사선의 왜곡에 대한 신중한 라디오 측정을 얻었을 때 설립되었습니다. 버클리-일리노이-메릴랜드 어레이와 칼텍 오언 스 밸리 라디오 천문대에서 망원경. 이 먼 클러스터에서 가스의 정확한 X- 선 특성을 측정하기 위해 Chandra의 해상도와 감도를 가진 우주 기반 X- 선 망원경이 필요했습니다.
MSFC의 찬드라 프로젝트 과학자 마틴 와이스 코프 (Martin Weisskopf)는“이 프로젝트가 진행되는 것을 보는 것은 레온의 목표 중 하나였으며, 이것이 실현되는 것을 매우 자랑스럽게 생각합니다.
결과는 The Astrophysical Journal 8 월 10 일자에 게재 된 논문에 설명되어 있습니다. MSFC는 에이전시의 Science Mission Directorate에 대한 Chandra 프로그램을 관리합니다. Smithsonian Astrophysical Observatory는 매사추세츠 케임브리지의 Chandra X-ray Center에서 과학 및 비행 운영을 통제합니다.
원본 출처 : Chandra News Release
