우주론적 거리를 보다 정확하게 측정하는 데 도움이 되는 새로운 방법

Mar 29, 2024

몇몇 중국 대학과 코르도바 대학의 연구팀은 약 백만 개의 은하에 대한 복잡한 통계 분석을 수행한 후 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었습니다.연구 결과를 발표하다 Nature Astronomy 저널에 실렸습니다. 그들은 2년 넘게 프로젝트를 진행해 왔으며, 이를 통해 새롭고 더 높은 정밀도로 우주 거리를 측정할 수 있게 되었습니다.

이번 연구는 무엇이 무엇인지 알아내는 새로운 방법을 개발했습니다. 중입자음향진동(BAO)이라고 합니다. 2005년에 처음으로 존재가 입증된 이 파도는 우주에서 여전히 감지될 수 있는 몇 안 되는 빅뱅의 흔적 중 하나입니다. 그것들은 우주 탄생의 첫 380,000년 동안 퍼져나갔고, 너무 뜨거워서 액체처럼 행동하는 물질을 통해 음파처럼 팽창했는데, 이는 돌이 연못에 던져졌을 때 일어나는 것과 비슷한 일이었습니다. 그 후, 우주는 그 파도가 시간이 지남에 따라 얼어붙을 정도로 팽창하고 냉각되었습니다.

우주의 거의 모든 역사를 목격하는 이러한 진동에 대한 흥미로운 점은 정확한 지속 시간(5억 광년)이 알려져 있으므로 현재 은하 사이의 분리를 기반으로 우주론적 거리를 측정하는 데 매우 유용하다는 것입니다. 따라서 이를 감지하고 크기를 결정하는 것은 우주를 매우 먼 지점까지 정확하게 매핑하는 데 가장 중요합니다.

"이 연구 결과를 통해 이제 우리는 새롭고 독립적인 방법을 통해 이러한 파동을 감지할 수 있게 되었습니다. 두 가지를 결합함으로써 우리는 더 정확하게 우주 거리를 결정할 수 있습니다."라고 코르도바 대학교 과학부 연구원인 Antonio J. Cuesta는 설명했습니다. 물리학자이자 해당 연구의 유일한 스페인 저자입니다.

이 새로운 연구는 통계적 방법을 사용하여 약 백만 개의 은하 데이터베이스를 분석했으며, 은하의 타원율과 은하 주변의 밀도라는 두 가지 매우 다른 요소에 특별한 주의를 기울였습니다.

방향 측면에서 보면, 은하계는 일반적으로 중력으로 인해 더 많은 수의 다른 은하계가 있는 곳으로 늘어나지만, 우주에는 이 효과가 그다지 강하지 않은 특정 장소가 있습니다. Cuesta는 "은하가 있어야 할 곳을 가리키지 않는 지점에 통계적으로 Baryon Acoustic Oscillation이 위치한다고 알려줍니다. 왜냐하면 이 파동이 중력 인력의 지점으로도 작용하기 때문입니다."라고 Cuesta는 설명했습니다.

연구원은 “이 연구가 가질 수 있는 첫 번째 실제 적용은 은하계의 위치와 은하계와 지구 사이의 분리를 보다 정확하게 규명하는 것이지만, 어떤 면에서는 우리도 과거를 바라보고 있는 것”이라고 설명했다.

우주에 관한 몇 가지 중요한 질문에 답하는 핵심인 중입자 음향 진동에 대한 이 새로운 접근 방식은 천문학 세계에 새로운 문을 열어줍니다. 우주론적 거리를 설정하는 것은 우주 팽창의 역사에 대한 새로운 단서를 제공하고 우주의 가장 파악하기 어렵고 수수께끼 같은 두 가지 구성 요소인 암흑 물질과 에너지 측면에서 우주의 구성을 이해하는 데 도움이 됩니다.

- 본 보도자료는 코르도바대학교에서 제공되었습니다.