1929 년에 Edwin Hubble은 우주가 확장 상태에 있음을 보여줌으로써 우주에 대한 우리의 이해를 영원히 바꿔 놓았습니다. 1990 년대에 천문학 자들은 그것이 팽창하고있는 속도가 실제로 속도가 빨라 졌다는 결론을 내렸다. 그 결과“다크 에너지”이론이 탄생했다. 그 이후로, 천문학 자와 물리학 자들은 우주에 미치는 영향을 측정함으로써이 힘의 존재를 결정하려고 노력해 왔습니다.
이러한 노력의 최신 내용은 국제 연구팀이 현재까지 우주의 가장 정확한 측정을 완료했다고 발표 한 슬론 디지털 스카이 서베이 III (SDSS III)에서 나왔습니다. Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS)로 알려진이 측정법은 암흑 에너지의 특성에 새로운 제약을가했습니다.
새로운 측정은 최근 미국 천문 학회 회의에서 하버드 대학교 천문학 자 다니엘 아이젠 스타 인 (Daniel Eisenstein)에 의해 제시되었습니다. 슬론 디지털 스카이 서베이 III (SDSS-III)의 디렉터로서, 그와 그의 팀은 지난 10 년 동안 우주 전체에 은하가 어떻게 분포되어 있는지를보기 위해 정상적인 물질 밀도의 우주와주기적인 변동을 측정 해 왔습니다.
그리고 10 년간의 연구 끝에 BOSS 팀은 60 억 광년 이상의 우주를 3 차원지도로 만들 수있었습니다. 그리고 최근의 다른 설문 조사는 최대 910 억 광년의 거리까지 더 멀리 떨어진 것으로 보였지만, BOSS지도는 우주지도의 최고 정확도를 자랑한다는 점에서 독특합니다.
실제로, BOSS 팀은 전례없는 1 %의 오차 범위 내에서, 우주에서 60 억 광년 떨어진 은하의 분포를 측정 할 수있었습니다. 멀리있는 우주 물체의 성질을 결정하는 것은 상대성 효과로 인해 쉽지 않습니다. 아이젠 슈타인 박사가 스페이스 매거진에게 이메일을 통해 말했다 :
“거리는 천문학에서 오랫동안 도전 해 왔습니다. 인간은 종종 쌍안 시력으로 인해 거리를 판단 할 수 있지만, 은하계 너머의 은하계는 그 거리를 사용하기에는 너무 멀다. 그리고 은하들은 매우 다양한 크기로 존재하기 때문에 거리를 판단하기가 어렵습니다. 멀리있는 산을 보는 것과 같습니다. 거리에 대한 판단은 키에 대한 판단과 연결되어 있습니다.”
과거에 천문학 자들은 레이더에서 적색 편이에 이르기까지 모든 영역에 의존함으로써 지역 우주 (즉, 행성, 주변 별, 성단) 내 물체의 정확한 측정을 수행했습니다. 스펙트럼. 그러나 물체의 거리가 멀수록 불확실성이 커집니다.
그리고 지금까지 지구에서 수 천 광년, 즉 은하계 은하계의 물체 만이 거리의 1 % 오차 범위 내에서 측정되었습니다. Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III)를 구성하는 4 개의 프로젝트 중 가장 큰 프로젝트 인 BOSS를 차별화하는 것은 주로 "바리오 음향 진동"(BAO)의 측정에 의존한다는 사실입니다.
이들은 본질적으로 우주에서 가시적 중압 (즉, 정상) 물질의 분포에서 미묘한주기적인 잔물결입니다. Daniel Eisenstein은 다음과 같이 설명했습니다.
“BOSS는 두 가지 주요 방식으로 우주의 확장을 측정합니다. 첫 번째는 바리온 음향 진동을 사용하는 것입니다 (따라서 측량 이름). 빅뱅 이후 처음 40 만 년 동안 음파가 이동하면 은하 쌍을 분리하는 데 바람직한 척도가됩니다. 많은 은하의 샘플에서이 바람직한 분리를 측정함으로써 샘플까지의 거리를 추론 할 수 있습니다.
“두 번째 방법은 시선을 가로 지르는 것과 비교하여 시선을 따라 배향 된 쌍들 사이에서 은하의 군집이 어떻게 다른지를 측정하는 것입니다. 레드 시프트를 거리로 변환 할 때 잘못된 확장 히스토리를 사용하면 우주의 확장으로 인해이 클러스터링이 비대칭이 될 수 있습니다.”
이 새로운 고 정확도 거리 측정을 통해 BOSS 천문학자는 암흑 물질의 영향을 훨씬 더 정밀하게 연구 할 수 있습니다. 아이젠 슈타인은“다양한 암흑 에너지 모델은 시간이 지남에 따라 우주 팽창의 가속화가 진행되는 방식에 따라 다르다”고 말했다. “BOSS는 확장 이력을 측정하고 있으며이를 통해 가속 속도를 추론 할 수 있습니다. 우리는 우주 상수 모델, 즉 암흑 에너지가 시간이 지남에 따라 일정한 밀도를 갖는 모델의 예측과 매우 일치하는 결과를 찾습니다.”
SDSS-III Collaboration은 암흑 에너지의 영향을 파악하기 위해 정상적인 물질의 분포를 측정하는 것 외에도 은하수를 매핑하고 태양계 외계 행성을 검색하기 위해 노력하고 있습니다. BOSS 측정은 지난 달 BOSS 협업에 의해 저널에 제출 된 일련의 기사에 자세히 설명되어 있으며,이 기사는 모두 온라인으로 제공됩니다.
그리고 보스는 우리 우주의 대규모 구조와 모든 신비한 힘이 어떻게 그것을 형성했는지를 이해하려는 유일한 노력이 아닙니다. 지난달 스티븐 호킹 교수는 케임브리지 대학교의 COSMOS 슈퍼 컴퓨팅 센터가 현재까지 가장 상세한 우주의 3D 맵을 만들 것이라고 발표했습니다.
또한 ESA의 플랑크 위성에서 얻은 CMB 데이터와 암흑 에너지 조사 (Dark Energy Survey)의 정보를 바탕으로 암흑 에너지가 우주의 물질 분포에 미치는 영향을 측정하려고합니다. 누가 알아? 몇 년 후, 우리는 우주를 지배하는 모든 기본 힘이 어떻게 함께 작용하는지 이해하게 될 것입니다.
