“암흑 에너지”라는 이름은 우주가 팽창하게하는 힘의 자리 표시 자일뿐입니다. 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)에 의한 여러 세 페이드 변수 별에 대한 새로운 관측으로 우주의 현재 팽창률 측정이 오차가 5 %보다 작은 정밀도로 개선되었습니다. 허블 상수 또는 H0 (거의 100 년 전 우주의 팽창을 처음 측정 한 Edwin Hubble 이후)으로 알려진 확장 률의 새로운 값은 메가 파섹 당 초당 74.2km입니다 (오류 마진 ± 3.6). 결과는 허블에서 72 ± 8 km / sec / megaparsec의 초기 측정 값과 밀접하게 일치하지만 현재 두 배 이상 정확합니다.
우주 망원경 과학 연구소와 존스 홉킨스 대학의 SHOES (국가 방정식의 초신성 H0) 팀과 Adam Riess가 이끄는 허블 측정은 우주의 건축을 간소화하고 강화하기 위해 많은 개선을 사용합니다. 천문학 자들이 우주의 팽창률을 결정하는데 사용하는 10 억 광년 길이의“거리 사다리”.
근처의 우주 마일 마커, 은하 NGC 4258 및 최근 초신성의 숙주 은하에서 맥동 세 페이드 변수의 허블 관측은 이러한 거리 표시기를 직접 연결합니다. 사다리에서 이러한 렁을 연결하기 위해 허블을 사용함으로써 서로 다른 망원경의 측정 값을 비교함으로써 피할 수없는 시스템 오류를 없앨 수있었습니다.
Riess는 새로운 기술을 설명합니다.“마당 스틱 끝을 끝까지 움직이지 않고 줄자 길이가 긴 건물을 측정하는 것과 같습니다. 척도를 움직일 때마다 발생하는 작은 오류를 복합적으로 피할 수 있습니다. 건물이 높을수록 오류가 커집니다.”
Texas A & M의 물리 및 천문학 교수 인 루카스 맥리 (Lucas Macri)는이 결과에 큰 기여를했다고 말했다.“두뇌는 쉽게 관찰되는 맥동 기간이 광도와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 거리 사다리의 중추입니다. 사다리의 또 다른 개선점은 이러한 가변 별이 광학 파장보다 더 나은 거리 표시기 인 전자기 스펙트럼의 근적외선 부분에서 Cepheid를 관찰했다는 사실입니다.”
허블 상수의이 새롭고 더 정확한 값은 우주에서 반발력을 생성하는 우주 에너지의 형태 인 암흑 에너지의 특성을 테스트하고 제한하는 데 사용되어 우주의 팽창 속도를 가속화시킵니다.
오늘날과 우주가 약 380,000 년 전인 우주 사이의 팽창 역사를 뒷받침함으로써 천문학 자들은 팽창 속도를 높이는 암흑 에너지의 성질에 제한을 둘 수있었습니다. (먼 우주, 초 우주에 대한 측정은 2003 년 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)에 의해 분석 된 우주 마이크로파 배경의 변동에서 비롯된 것입니다.)
그 결과는 암흑 에너지에 대한 가장 간단한 해석과 일치합니다. 수학적으로 우주 직물을 밀고 우주가 중력에 의해 붕괴되는 것을 막기 위해 1 세기 전에 도입 된 Albert Einstein의 가정 된 우주 상수와 수학적으로 동일합니다. (그러나 아인슈타인은 에드윈 허블 (Edwin Hubble)에 의해 우주의 팽창이 발견되면 상수를 제거했다.)
Riess는“암실 에너지가 우주 상수와 다를 수있는 모든 방법을 상자에 넣으면 상자가 3 배 작아 질 것”이라고 말합니다. "그 진전이 이루어졌지만 여전히 암흑 에너지의 본질을 파악할 수있는 길이 멀다."
우주적 상수는 오래 전에 생각되었지만, 11 년 전까지는 스트로 멜 산 전망대의 Riess와 Brian Schmidt가 이끄는 두 개의 연구와 로렌스 버클리의 Saul Perlmutter가 이끄는 두 개의 연구가 있었을 때까지 암흑 에너지에 대한 관측 증거가 나오지 않았습니다. 국립 연구소는 부분적으로 허블 관측으로 암흑 에너지를 독립적으로 발견했습니다. 그 이후로 천문학 자들은 암흑 에너지를 더 잘 특성화하기 위해 관측을 추구해 왔습니다.
정적 우주 론적 상수 또는 역동적 인 분야 (빅뱅 이후 팽창을 유발 한 반발력)와 같은 암흑 에너지에 대한 대체 설명을 좁히는 Riess의 접근 방식은 우주의 팽창 이력 측정을 더욱 세분화하는 것입니다.
허블 상수가 1990 년에 시작되기 전에 허블 상수의 추정치는 2 배씩 변했습니다. 1990 년대 후반에 은하계 거리 스케일의 허블 우주 망원경 핵심 프로젝트는 허블 상수 값을 약 10 %의 오차로 개선했습니다. 이것은 광학 파장에서 Cepheid 변수를 이전에 얻은 것보다 더 먼 거리까지 관찰하고이를 지상 망원경의 유사한 측정 값과 비교함으로써 달성되었습니다.
SHOES 팀은 허블의 근적외선 카메라 및 다중 물체 분광계 (NICMOS) 및 ACS (Advanced Camera for Surveys)를 사용하여 7 개의 은하계에서 240 개의 세퍼드 변수 별을 관찰했습니다. 이 은하들 중 하나는 NGC 4258로, 전파 망원경으로 관측하여 거리를 매우 정확하게 결정했습니다. 다른 6 개의 은하들은 최근 우주에서 더 멀리 측정하기위한 신뢰할 수있는 거리 표시기 인 Type Ia 초신성을 주최했습니다. Type Ia 초신성은 거의 같은 양의 에너지로 폭발하므로 거의 동일한 고유 밝기를 갖습니다.
7 개 은하 모두 근적외선 파장에서 매우 유사한 특성을 가진 세 페이드를 관찰하고 동일한 망원경과 기기를 사용하여 연구팀은 초신성의 광도를보다 정확하게 보정 할 수있었습니다. Hubble의 강력한 기능을 통해 팀은 Cepheids의 행동에 대한 불확실성과 관련하여 이전의 거리 사다리를 따라 가장 거친 렁을 회피 할 수있었습니다.
Riess는 궁극적으로 허블 상수가 1 % 이하의 오차로 값을 정제하여 암흑 에너지 솔루션에 더 엄격한 제약 조건을 적용하고자합니다.
출처 : 우주 망원경 과학 연구소
