우리가 우주를 꽤 잘 이해한다고 생각할 때, 천문학 자들이 와서 모든 것을 뒤집습니다. 이 경우, 우리가 알고보고있는 모든 것에 필수적인 무언가가 향하고 있습니다 : 우주 자체의 확장 률, 즉 허블 상수.
허블 망원경을 사용하는 한 천문학 자 팀은 팽창률이 이전에 측정 한 것보다 5 ~ 9 % 빠르다는 것을 확인했습니다. 허블 상수는 다음 측정이 진행될 때까지 보류 할 수있는 호기심이 아닙니다. 그것은 존재하는 모든 것의 본질의 일부이자 소포입니다.
“이 놀라운 발견은 모든 것의 95 %를 구성하고 암흑 에너지, 암흑 물질 및 암흑 복사와 같은 빛을 방출하지 않는 우주의 신비한 부분을 이해하는 중요한 단서가 될 수 있습니다. 메릴랜드 주 볼티모어에있는 우주 망원경 과학 연구소와 존스 홉킨스 대학교의 Adam Riess.
그러나이 연구의 결과에 들어가기 전에 약간 백업하고 허블 상수가 어떻게 측정되는지 살펴 보겠습니다.
우주의 팽창률을 측정하는 것은 까다로운 사업입니다. 상단의 이미지를 사용하면 다음과 같이 작동합니다.
- 은하계 내에서 허블 망원경은 맥동 별의 일종 인 세 페이드 변수까지의 거리를 측정하는 데 사용됩니다. 시차는이를 위해 사용되며 시차는 측량에 사용되는 기본 지오메트리 도구입니다. 천문학 자들은 Cepheids의 실제 밝기가 무엇인지 알고 있으므로 지구의 명백한 밝기와 비교하면 별과 우리 사이의 거리를 정확하게 측정 할 수 있습니다. 맥동 속도도 거리 계산을 미세 조정합니다. 이러한 이유로 두족 체 변수는 때때로 "우주적 척도"라고 불립니다.
- 그런 다음 천문학 자들은 세 페이드 변수뿐만 아니라 잘 알려진 또 다른 유형의 별인 1a 형 초신성도 포함하는 다른 은하계에서 시력을 돌립니다. 물론 폭발하는 별인이 초신성은 천문학 자에게 또 다른 믿을만한 척도입니다. 이 은하까지의 거리는 초신성의 진정한 밝기를 측정하기 위해 Cepheids를 사용하여 얻습니다.
- 다음으로 천문학 자들은 허블이 더 멀리있는 은하계를 향하고 있다고 지적했다. 이 행성들은 너무 멀어서 그 은하계의 어떤 세피도 볼 수 없습니다. 그러나 Type 1a 초신성은 너무 먼 거리에서도 볼 수있을 정도로 밝습니다. 그런 다음 천문학 자들은 초신성의 실제 밝기와 겉보기 밝기를 비교하여 우주의 팽창을 볼 수있는 거리까지 측정합니다. 먼 초신성의 빛은 공간의 확장에 의해 "적색 이동"또는 늘어납니다. 측정 된 거리를 빛의 적색 이동과 비교하면 우주의 팽창률을 측정합니다.
- 심호흡을하고 다시 읽어보십시오.
이 모든 것의 가장 큰 부분은 우리가 우주의 팽창 속도를 더 정확하게 측정한다는 것입니다. 측정의 불확실성은 2.4 %로 낮아졌습니다. 어려운 점은 현대 우주의 이러한 확장 속도가 초기 우주의 측정치와 맞지 않는다는 것입니다.
초기 우주의 팽창률은 빅뱅의 왼쪽 방사선으로부터 구합니다. 이 우주 잔광은 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)와 ESA의 Planck 위성에 의해 측정 될 때 더 작은 팽창률을 산출합니다. 그래서 두 사람은 줄을 서지 않습니다. 그것은 다리를 건축하는 것과 같습니다. 다리는 양쪽 끝에서 시작하여 중간에 도착할 때까지 줄을서야합니다. (주의 사항 : 다리가 그렇게 지어 졌는지 전혀 모른다.)
Riess는“두 끝에서 시작하여 모든 도면이 올 바르고 측정이 올 바르면 중간에서 만나기를 기대합니다. "하지만 이제는 중간에 회의가 끝나지 않았으며 그 이유를 알고 싶습니다."
“암흑 에너지와 암흑 물질과 같은 우주의 초기 물질의 양을 알고 물리학이 올바른 경우 빅뱅 직후의 측정에서 그 해석을 사용하여 오늘날 우주는 빠르게 확장되어야합니다.”라고 Riess는 말했습니다. "그러나이 불일치가 지속된다면, 우리가 올바른 이해를하지 못하는 것처럼 보이고 오늘날 허블 상수가 얼마나 커야 하는지를 변화시킵니다."
모든 것이 합산되지 않는 이유는 이것의 일부로 재미 있고 화를내는 것입니다.
우리가 암흑 에너지라고 부르는 것은 우주의 확장을 이끄는 힘입니다. 암흑 에너지가 더 강해지고 있습니까? 또는 우주에서 대부분의 질량을 구성하는 암흑 물질은 어떻습니까? 우리는 그것에 대해 잘 모르고 있습니다. 어쩌면 우리는 그보다 훨씬 적은 것을 알고 있으며 그 특성은 시간이 지남에 따라 변화하고 있습니다.
연구의 핵심 협력자 인 Texas Station의 Texas A & M University의 Lucas Macri는“우리는 우주의 어두운 부분에 대해 거의 알지 못하므로 우주 역사상 우주 공간을 밀고 당기는 방법을 측정하는 것이 중요합니다.
팀은 여전히 확장 비율 측정의 불확실성을 줄이기 위해 허블과 협력하고 있습니다. James Webb Space Telescope 및 European Extremely Large Telescope와 같은 기기는 측정을 더욱 세분화하고이 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
