11 월에 스 윈번 공과 대학 (Swinburne University of Technology)과 케임브리지 대학 (Cambridge University)의 연구팀은 약 80 억 광년 떨어진 은하계에 대한 매우 흥미로운 발견을 발표했습니다. La Silla Observatory의 VLT (Very Large Telescope)를 사용하여 중앙의 초대형 블랙홀 (SMBH)에서 나오는 빛을 조사했습니다.
그렇게함으로써 그들은이 먼 은하에서 나오는 전자기 에너지가 우리가 은하수에서 관찰 한 것과 동일하다는 것을 알 수있었습니다. 이것은 우주 (전자기)의 기본 힘이 시간이 지남에 따라 일정하다는 것을 보여 주었다. 12 월 4 일 월요일에 ESO는 HE 0940-1050으로 알려진이 먼 은하의 색 스펙트럼 판독 값을 발표함으로써이 역사적인 발견을 추적했습니다.
요약하면, 우주의 대부분의 큰 은하들은 중심에 SMBH가 있습니다. 이 거대한 블랙홀은 그 주위의 모든 궤도를 돌고있는 물질을 소비하는 것으로 알려져 있으며, 그 과정에서 엄청난 양의 라디오, 마이크로파, 적외선, 광학, 자외선 (UV), X- 선 및 감마선 에너지를 방출합니다. 이 때문에 그것들은 알려진 우주에서 가장 밝은 물체 중 일부이며 수십억 광년 떨어져서도 볼 수 있습니다.
그러나 그들의 거리 때문에 그들이 방출하는 에너지는 은하계 매개체를 통과해야하는데, 그것은 엄청난 양의 물질과 접촉하게됩니다. 이것의 대부분은 수소와 헬륨으로 구성되어 있지만 미량의 다른 원소들도 있습니다. 이것들은 먼 은하와 우리 사이를 이동하는 많은 빛을 흡수하며, 이것이 생성하는 흡수선은 우리에게 존재하는 원소의 종류에 대해 많은 것을 말해 줄 수 있습니다.
동시에, 공간을 통과하는 빛에 의해 생성 된 흡수선을 연구하면 원래의 퀘이사 스펙트럼에서 얼마나 많은 빛이 제거되었는지 알 수 있습니다. VLT에 탑재 된 UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) 기기를 사용하여 Swinburne과 Cambridge 팀은 바로 그렇게 할 수 있었으며,“초기 우주의 지문”에서 절정을 몰랐습니다.
그들이 발견 한 것은 HE 0940-1050에서 나오는 에너지는 은하계에서 관측 된 것과 매우 유사하다는 것입니다. 기본적으로 그들은 전자기 에너지가 시간이 지남에 따라 일정하다는 증거를 얻었으며, 이는 이전에는 과학자들에게 미스터리였습니다. 그들이 연구에서 언급 한대로 왕립 천문 학회 월간 고지:
“입자 물리학의 표준 모델은 기본 상수 값을 설명하거나 시간 및 공간과 같은 매개 변수에 대한 의존성을 예측할 수 없기 때문에 불완전합니다. 따라서 이러한 수치를 올바르게 설명 할 수있는 이론이 없다면, 그 불변성은 다른 장소, 시간 및 조건에서 측정함으로써 만 조사 될 수 있습니다. 더욱이, 다른 세 가지 자연의 힘과 중력을 통합시키려는 많은 이론들은 변화하는 기본 상수를 불러옵니다.“
80 억 광년 떨어져 있고 강력한 금속 흡수 라인 시스템을 갖추고 있기 때문에 HE 0940-1050 중앙 퀘이사에 의해 방출되는 전자기 스펙트럼을 조사하여 흡수 된 모든 빛을 교정 할 수있는 능력은 말할 것도 없습니다. 개입하는 은하계 매개체 –이 기본 힘이 오랜 기간 동안 어떻게 변할 수 있는지를 정확하게 측정 할 수있는 독특한 기회를 제공했습니다.
게다가, 그들이 얻은 스펙트럼 정보는 퀘이사에서 지금까지 관찰 된 최고의 품질이었습니다. 그들이 연구에서 더 지적했듯이 :
“대규모 샘플을 포함하여 이전의 모든 유사한 측정에서 가장 큰 체계적 오류는 파장 교정에서 장거리 왜곡이었습니다. 이는 Mg 및 Fe 전이를 사용하여 측정에 "2 ppm의 체계적 오류를 추가하고 다른 측정에 최대 10 ppm을 추가합니다."
그러나이 팀은 UVES 스펙트럼을 Lasilla Observatory에 위치한 HARPS (High- 정확도 Radial velocity Planet Searcher)에서 얻은 잘 보정 된 스펙트럼과 비교하여이 문제를 해결했습니다. 이러한 측정 값을 결합하여 모든 분광 조사에서 현재까지 가장 낮은 오차 한계 인 0.59ppm의 잔류 체계적 불확실성을 유지했습니다.
이것은 흥미로운 소식이며, 더 많은 이유 때문입니다. 한편으로, 먼 은하의 정확한 측정은 우리가 현재 우주론 모델의 가장 까다로운 측면을 테스트 할 수있게합니다. 다른 한편으로, 전자석이 시간이 지남에 따라 일관된 방식으로 행동한다고 결정하는 것은 중요한 발견입니다. 왜냐하면 그것은 일상 생활에서 일어나는 많은 일을 담당하기 때문입니다.
그러나 무엇보다도 가장 중요한 것은 전자석과 같은 기본 힘이 시간과 공간에서 어떻게 작용하는지 이해하는 것이 약하고 강한 핵력뿐만 아니라 그것이 중력과 어떻게 통일되는지 알아내는 데 본질적인 요소입니다. 이것 역시 입자 상호 작용 (즉, 양자 이론)을 지배하는 법칙이 중력의 작동 방식 (즉, 일반 상대성 이론)을 설명하는 방법을 설명 할 때 여전히 상실한 과학자들의 선점이었습니다.
변하지 않는 이러한 힘이 어떻게 작동하는지에 대한 측정 값을 찾으면 작동하는 그랜드 통합 이론 (GUT)을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 우주가 어떻게 작동하는지 진정으로 이해하는 데 한 걸음 더 다가갑니다!
