SDSS (Sloan Digital Sky Survey)의 연구원들은 오늘날 최신의 컴퓨터 과학을 풍부한 천문학적 데이터에 적용한 결과, 은하 분포에 적용된 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 예측을 통해 대규모로 확대 된 최초의 강력한 우주 확대를보고했습니다. , 암흑 물질 및 먼 퀘이사.
천체 물리학 저널에 게재 된이 연구 결과는 빛이 먼 퀘이사에서 암흑 물질과 은하의 웹을 통해 먼 곳의 퀘이사에서 지구로 관측자에게 도달하기 전에 겪는 미묘한 왜곡을 자세히 설명합니다.
SDSS 발견은 초기 확대 측정과 은하, 암흑 물질 및 우주의 전체 기하학 사이의 관계에 대한 다른 우주 론적 테스트 사이에서 20 년 전의 의견 차이를 끝냅니다.
피츠버그 대학의 Ryan Scranton 수석 연구원은“중력 렌즈로 인한 배경 은하의 왜곡이 10 년 전에 처음 관측되었지만 아무도 렌즈 신호의 확대 부분을 확실하게 감지 할 수 없었습니다.
빛이 먼 퀘이사에서 100 억 년을 여행 할 때, 이것은 중력 렌즈로 알려진 효과 인 암흑 물질과 은하의 중력 풀에 의해 편향되고 초점을 맞 춥니 다. SDSS 연구원들은 퀘이사의 약간의 밝음 또는“확대”를 확실하게 측정하고 그 효과를 퀘이사 빛의 경로를 따라 은하와 암흑 물질의 밀도에 연결합니다. SDSS 팀은 200,000 퀘이사의 밝기에서이 배율을 감지했습니다.
중력 렌즈는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 기본 예측이지만 SDSS 협력의 발견은 새로운 차원을 추가합니다.
영국의 포츠머스 대학교 (University of Portsmouth)의 SDSS 협력자 밥 니콜 (Bob Nichol)은“확대 효과를 관찰하는 것은 아인슈타인 이론에 대한 기본 예측의 중요한 확인이다. "또한 우리는 은하, 은하단 및 암흑 물질의 상호 작용을 설명하기 위해 개발 된 표준 모델에 대한 중요한 일관성 검사를 제공합니다."
천문학 자들은 20 년 동안 중력 렌즈의 이러한 측면을 측정하려고 노력해 왔습니다. 그러나 확대 신호는 매우 작은 효과로 각 퀘이사에서 나오는 빛이 몇 퍼센트 나 증가 할 정도로 작습니다. 이러한 작은 변화를 감지하려면 밝기를 정확하게 측정 할 수있는 매우 큰 퀘이사 샘플이 필요했습니다.
Brice Menard 연구원은“과거에 많은 그룹들이 우주의 확대를 감지 한 것으로보고되었지만, 데이터 세트는 결정적인 측정을 할만큼 충분히 크거나 정확하지 않았으며, 결과는 표준 우주론과 조화를 이루기가 어려웠다”고 덧붙였다. 뉴저지 프린스턴에있는 고급 연구 연구소.
SDSS 카탈로그에서 1,300 만 갤럭시와 20 만 퀘이사의 정밀하게 교정 된 샘플을 사용하여 올해 초에 돌파구를 마련했습니다. SDSS에서 제공하는 완전한 디지털 데이터는 이전에 배율을 측정하려는 시도로 인한 많은 기술적 문제를 해결했습니다. 그러나 새로운 측정의 핵심은 SDSS 데이터에서 퀘이사를 찾는 새로운 방법을 개발하는 것이 었습니다.
Princeton University의 Gordon Richards는“우리는 컴퓨터 과학 및 통계 분야에서 최첨단 아이디어를 가져 와서 데이터에 적용했습니다.
Richards는 새로운 통계 기법을 사용하여 SDSS 과학자들은 기존 방법보다 10 배 큰 퀘이사 표본을 추출 할 수있어 확대 신호를 찾는 데 필요한 정밀한 정밀도를 얻을 수 있다고 설명했습니다. Richards는“이러한 기술 없이는 렌즈 신호를 명확하게 감지 할 수 없었습니다.
은하의 대규모 분포, 우주 마이크로파 배경 및 먼 초신성의 최근 관측에 따르면 천문학 자들은 우주론의 '표준 모델'을 개발하게되었습니다. 이 모델에서, 눈에 보이는 은하는 우주 전체의 작은 부분만을 나타내고 나머지는 암흑 물질로 이루어져 있습니다.
그러나이 모델로 우주 확대 신호의 이전 측정을 조정하려면 은하가 지배적 인 암흑 물질에 비해 어떻게 분포되어 있는지에 대한 믿을 수없는 가정이 필요했습니다. 이것은 일부 기본 우주 론적 그림이 부정확하거나 적어도 일관성이 없다고 결론을 내렸다. 그러나보다 정확한 SDSS 결과는 이전 데이터 세트가 측정에 어려움을 겪지 않았 음을 나타냅니다.
스크랜튼은“SDSS의 품질 데이터와 퀘이사를 선택하는 훨씬 더 나은 방법으로이 문제를 해결했다”고 말했다. "우리의 측정은 우주가 우리에게 말하고있는 다른 것들과 일치하고 잔소리가 불일치하는 것이 해결되었습니다."
앤드류 코놀리 (Andrew Connolly)는“이제 우리가 우주의 배율을 안정적으로 측정 할 수 있다는 것을 증명 했으므로 다음 단계는 은하, 암흑 물질, 빛의 상호 작용을 훨씬 더 자세히 연구하는 도구로 사용하는 것입니다. 피츠버그 대학교
원본 출처 : SDSS 뉴스 릴리스
