우주는 계속해서 팽창하고 있을까?

 

 

 

 

 

 

 

허블은 우주의 팽창률에서 특이한 주름을 발견했다.

우주의 팽창률을 측정하는 것은 허블 우주 망원경이 1990년에 발사되었을 때 주요 목표 중 하나였다. 지난 30년 동안, 우주 관측소는 과학자들이 그 가속도를 발견하고 다듬을 뿐만 아니라 완전히 새로운 물리학만이 해결할 수 있는 신비한 주름을 발견하는 데 도움을 주었다. 허블은 훨씬 더 먼 우주 거리를 측정하기 위해 초신성이라 불리는 폭발하는 별뿐만 아니라 맥동하는 별을 포함하는 40개 이상의 은하를 관찰했다. 이 두 현상 모두 천문학자들이 팽창률을 가리키는 마일 마커와 같은 천문학적 거리를 표시하는 데 도움이 된다. 우리의 우주가 얼마나 빨리 팽창하는지 이해하기 위한 탐구에서, 천문학자들은 이미 1998년에 한 가지 예상치 못한 발견을 했다. "암흑 에너지". 이 현상은 팽창 속도를 가속시키는 신비한 반발력으로 작용한다. 그리고. 또 다른 반전이 있다. 그것은 빅뱅 직후의 지역 우주의 팽창률과 먼 우주의 팽창률 사이의 설명할 수 없는 차이이다. 과학자들은 그 불일치를 이해하지 못하지만, 그것이 이상하고 새로운 물리학을 요구할 수 있다는 것을 인정한다. 우리는 현재 망원경과 우주 마일 표시의 금 표준으로부터 우주의 팽창 속도를 가장 정확하게 측정하고 있다, 이것이 허블 우주 망원경이 우리가 알고 있는 최고의 기술을 사용하여 그것을 하기 위해 만들어진 이유이다. 허블의 표본 크기를 두 배로 늘리려면 허블의 수명이 30년 더 걸릴 것이기 때문에 이것은 허블의 대작일 가능성이 높다.

 

수십 년간의 관찰

이 망원경의 이름은 1920년대에 우주의 먼 구름이 사실은 은하라는 것을 발견한 선구적인 천문학자 에드윈 허블의 이름을 따서 지어졌다. 허블은 1912년 천문학자 헨리에타 스완 레빗이 세페이드 변광성으로 불리는 맥동별의 밝기 주기를 발견한 것에 의존했다. 세페이드들은 우리 은하와 다른 은하들 안에서 주기적으로 밝아지고 어두워질 때 우주의 이정표와 같은 역할을 한다. 허블의 연구는 우리 은하가 많은 것들 중 하나라는 것을 밝혀냈고, 우주에서 우리의 시각과 위치를 영원히 바꾸어 놓았다. 그 천문학자는 그의 연구를 계속했고 멀리 있는 은하들이 빠르게 움직이는 것처럼 보인다는 것을 발견했고, 이것은 우리가 빅뱅으로 시작된 팽창하는 우주에 살고 있다는 것을 암시한다. 우주의 팽창률을 발견한 슈미트와 라이스는 멀리 떨어진 초신성의 관측을 통해 우주의 가속 팽창을 발견했다. 라이스는 우주의 팽창률을 조사하는 과학 협력체인 암흑 에너지 상태 방정식의 줄임말인 Supervano, H0를 계속 이끌고 있다. 그의 팀은 팽창률이 알려진 대로 허블 상수에 대한 최신 업데이트를 제공하는 논문을 천체 물리학 저널에 게재하고 있다.

 

해결되지 않은 불일치

멀리 있는 물체를 측정하는 것은 과학자들이 우주의 나이를 더 잘 추정하고 우주의 기초를 이해하는 데 도움을 줄 수 있는 우주 거리 사다리를 만들었다. 허블 망원경을 사용하는 여러 천문학자 팀은 초당 73 ± 1 킬로미터의 허블 상수 값에 도달했다. 허블 상수는 매우 특별한 숫자입니다. 그것은 우주에 대한 우리의 이해에 대한 종단간 테스트를 위해 과거에서 현재로 바늘을 꿰는 데 사용될 수 있다. 이것은 놀랄만한 양의 세부 작업이 필요했다. 그러나 천문학자들은 우주의 표준 우주 모형(빅뱅의 구성 요소를 암시하는 이론)과 유럽 우주국의 플랑크 임무가 2009년에서 2013년 사이에 수행한 측정치를 이용하여 허블 망원경이 관측한 것보다 실제 예측된 우주의 팽창 속도는 느리다. 또 다른 우주 관측소인 플랑크는 우주 마이크로파 배경, 즉 138억 년 전 빅뱅에서 남은 방사선을 측정하는 데 사용되었다. 플랑크 탐사선의 과학자들은 허블 상수의 67.5 ± 0.5 킬로미터/초각으로 도달했다. 12월에 발사된 제임스 웹 우주 망원경은 허블의 마일 마커를 더 선명한 해상도와 더 먼 거리에서 관찰할 수 있을 것이며, 이는 두 숫자 사이의 차이를 이해하는 데 기여할 수 있을 것이다. 그것은 한때 허블 상수를 측정하기로 결심했던 우주론자들에게 흥미로운 도전이 된다. 그리고 이제 어떤 추가 물리학이 우주에 대한 새로운 미스터리를 푸는 데 도움이 될 수 있는지에 대해 의문을 제기하고 있다.