과학자들 허블 상수 가장 정확히 측정
궤도상의 두 개의 가장 강력한 우주 망원경인 허블과 가이아의 관측을 결합함으로써 과학자들은 우주의 팽창률인 허블 상수를 가장 정확하게 측정하는데 성공했다.
이번 두 망원경을 결합하여 측정한 허블 상수의 결과는 초기 우주와 후기 우주에서의 폭발 속도 사이의 갈등을 확인할 수 있다고 연구진은 밝혔다.
천문학자들은 "물체의 속도로 발생하는 빛의 파장의 변화를 활용, 은하의 이동을 측정함으로써 우주의 팽창을 정확하게 측정할 수 있게 됐다"고 밝혔다. 과학자들은 그동안 허블 망원경이 은하 무리의 이동을 측정하여 허블 상수를 측정해왔다.
그러나 과학자들은그동안 우주에서 가장 오래된 복사에너지인 마이크로웨이브(극미세 전자파)의 배경을 조사해 우주 팽창률을 설명할 수 있었다. 플랭크 우주관측소가 측정한 것처럼 빅뱅의 마이크로웨이브 천체도가 허블 상수와 다른 팽창률을 제시했다.
지금까지 일부 과학자들은 두 측정 사이의 팽팽한 긴장과 갈등이 오류 또는 부정확성의 결과 일 수 있다고 문제를 제기한다. 그러나 이번에 새로 결합하여 성취해낸 두 망원경의 측정 값은 기존의 문제점을 해결할 수 있다고 말했다.
영국 카블리 우주 연구소 연구원인 조지 에프타디우 박사는 "이번의 새로운 허블과 가이오 우주 망원경 데이터가 추가됨에따라 우리는 현재 우주 마이크로웨이브 배경 데이터에 심각한 갈등을 하고 있다"고 말했다.
에프타디우 박사는 기존 우주 관측방식의 하나인 플랭크 관측소를 지지하지만, 이번 가이오와 허블망원경을 결합한 최신 연구에는 참여하지 않았다.
우주 망원경 과학 연구소와 존스 홉킨스 대학의 천체 물리학자인 아담 리스 박사는 "긴장과 갈등은 초기 우주와 후기 우주에 대한 우리의 견해 사이에 만연하고 있는 불일치로 이어진 것 같다"면서 "이 시점에서 본다면 분명히 그것은 어떤 측정에서 단순히 발생하는 전반적인 오류만은 아니다"고 말했다.
과학자들은 허블 상수를 측정하기 위해 두 은하 사이의 거리를 정확하게 측정할 필요가 있다. 그런데 은하의 이동은 지구에서 은하의 이동한 거리를 밝힘으로써, 지구와 은하의 거리를 비교할 수 있다. 그리고 시간이 흐름에따라 과학자들은 우주의 팽창을 측정할 수 있다.
가이오와 허블의 두 망원경을 결합하여 성취해낸 최근 측정은 과학자들이 은하 간 거리를 가장 정확하게 측정할 수 있도록 했다. 과학자들은 카페우스형 변광성이라 부르는 맥동성(주기적인 수축과 팽창으로 밝기가 변화는 항성)을 이용하여 은하들의 거리를 측정한다.
따라서 카페우스의 맥동 패턴은 내재적 인 밝기에 의해 결정되며, 별의 내재적 밝기와 망원경으로 측정한 겉보기 밝기를 비교함으로써, 과학자들은 지구와 은하 간 거리를 계산할 수 있다.
허블과 가이오의 데이터는 천문학 자들이 은하수 안팎의 카페우스 거리를 정확히 측정하는 데 도움을 주고, 별의 거리 표지(마일 마커)는 연구자가 현재까지 가장 정확한 허블 상수 측정을 달성하는 데 크게 기여했다.
과학자들은 7월 12일 우주물리학 저널(Astrophysical Journal)에서 새로운 측정에 대해 자세히 발표했다.
KPI뉴스 / 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr
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