제임스 웹 우주 망원경은 우주의 팽창 속도와 물리학의 가장 큰 신비 중 하나를 확인합니다

티제임스 웹 우주 망원경은 우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있는지에 대한 작은 망원경의 발견을 확인했습니다. 이는 물리학 논쟁을 해결하기는커녕 상황을 더욱 악화시킵니다. 왜냐하면 이전의 측정은 천문학자들이 믿어야 한다고 믿는 것과 모순되기 때문입니다. 빅뱅의 메아리. 이것은 (아마도) 일부 사람들이 말하는 것처럼 우리가 우주론에 대해 알고 있다고 생각하는 대부분을 버려야 한다는 의미는 아닙니다. 인기기사 주장그러나 해결해야 할 큰 문제가 남아 있습니다.

천문학자들은 우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있는지를 결정하는 여러 가지 방법을 생각해 냈는데, 이는 우주의 나이와 미래에 중요한 영향을 미치는 측정입니다. 처음에는 이러한 예측에는 광범위한 불확실성이 있었으며 기준 예측은 다양했지만 오류 막대가 겹쳐서 걱정할 것이 거의 없었습니다.

그러나 도구가 개선되고 연구된 소스 수가 증가함에 따라 불일치는 사라지지 않았습니다. 이것은 이제 “허블 장력”으로 알려져 있으며, 이는 멀리 있는 물체의 거리와 속도 사이의 관계를 정의하는 숫자인 허블 상수에 대한 참조입니다.

제임스 웹 우주 망원경은 중요한 측정 중 하나인 먼 은하계까지의 거리를 다른 어떤 장비보다 더 정확하게 측정할 수 있습니다. 아마도 일부 천문학자들은 이것이 허블 장력을 해결하여 다른 방법으로 얻은 답에 더 가까운 답을 제공할 것이라고 생각했습니다. 대신 다른 망원경의 결과를 지원했습니다.

“시야 가장자리에 있는 표시를 보는 데 어려움을 겪은 적이 있습니까? 그것이 무엇을 말합니까? 그것은 무엇을 의미합니까? 가장 강력한 망원경을 사용하더라도 천문학자들이 읽고 싶어하는 ‘표시’는 너무 작아서 우리가 어려움을 겪습니다. 존스 홉킨스 대학교의 Adam Rees 교수도 마찬가지입니다. 성명. 리스는 우주의 팽창이 가속화되고 있음을 증명한 공로로 2011년 노벨 물리학상을 공동 수상했습니다.

“우주학자들이 읽고 싶어하는 기호는 우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있는지 알려주는 우주 속도 제한의 기호입니다. 허블 상수라고 불리는 숫자입니다.”라고 Rees는 설명했습니다. “우리의 표식은 먼 은하계의 별들에 기록되어 있습니다. 그 은하계의 별들은 그들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 따라서 그 빛이 우리에게 도달하기까지 얼마나 오랫동안 여행했는지 말해주고, 은하계의 적색편이는 우주가 얼마나 많은 것을 말해줍니다. 그 기간 동안 확장되어 확장 속도를 알려주세요.”

Rees는 최대 고유 밝기가 매우 일정한 Ia형 초신성을 사용하여 이 측정을 수행하는 데 도움을 준 공로로 상을 받았습니다. 그러나 이를 위해서는 올바른 유형의 초신성이 폭발할 때까지 기다려야 합니다. 세페이드 변광성(Cepheid 변광성)으로 알려진 별은 더 풍부하여 대안을 제공합니다.

세페이드의 밝기는 팽창하고 수축하는 속도와 관련이 있으며, 이는 다시 두 천체 사이의 거리를 계산하는 데 사용할 수 있는 측정값을 제공합니다. 세페이드 변광성은 우주의 크기에 대한 첫 번째 아이디어를 제공하여 먼 은하계가 은하수 밖에 있다는 사실을 보여줍니다.

그러나 그들은 초신성만큼 밝지 않으며 세페이드 변광성은 먼 은하에서는 볼 수 없습니다. 그러나 수억 광년 떨어진 곳에서 초신성 측정을 보정하여 추가적인 정밀도를 제공할 수 있지만 근처의 일반 별과 구별할 수 있는 경우에만 가능합니다.

제임스 웹 우주 망원경은 허블 망원경보다 더 쉬운 파장에서 작동하며, Reiss와 그의 동료들은 이를 사용하여 320개 이상의 세페이드 별을 측정했습니다. 일부는 상대적으로 가까운 은하 NGC 4258과 NGC 5584에 있습니다. 최근 초신성을 주최했습니다.

그들의 측정은 허블이 은하계를 매우 잘 측정했기 때문에 허블의 정확성에 대한 불신이 근거가 없다는 것을 보여줍니다. 그러나 두 우주 망원경이 발견한 것은 우주 마이크로파 배경에 기초한 기대와 정확히 일치하지 않습니다.

허블의 긴장은 아직 해결되지 않은 상태로 남아 있습니다.

“가장 흥미로운 가능성은 스트레스가 우주에 대한 이해에서 우리가 놓치고 있는 무엇인가의 증거라는 것입니다.”라고 Rees는 덧붙였습니다. “이것은 이국적인 암흑 에너지, 이국적인 암흑 물질의 존재, 중력에 대한 이해의 수정, 독특한 입자나 장의 존재를 나타낼 수 있습니다.” 마치 일반적인 암흑에너지와 암흑물질이 충분히 혼동되지 않는 것처럼 말입니다.

4세기 후에도 셰익스피어는 여전히 옳습니다. 우리는 호레이쇼를 포함하여 그의 철학에 속한 사람이 꿈꿀 수 있었던 것보다 하늘과 땅에 더 많은 것들이 있습니다.

해당 연구는 이전에 승인되었습니다. 천체 물리학 저널미리보기는 다음에서 확인할 수 있습니다. ArXiv.org.

이 기사의 이전 버전은 2023년 9월에 게시되었습니다.