다음에 블루 베리 (또는 초콜릿 칩) 머핀을 먹을 때 타자가 구워 질 때 타자의 블루 베리에 무슨 일이 있었는지 고려하십시오. 블루 베리는 모두 함께 시작했지만 머핀이 확장되면서 서로 멀어지기 시작했습니다. 하나의 블루 베리에 앉을 수 있다면 다른 모든 사람들이 당신에게서 멀어지게하는 것을 볼 수 있지만, 당신이 선택한 블루 베리에 대해서도 마찬가지입니다. 이런 의미에서 은하는 블루 베리와 매우 흡사합니다.
빅뱅 이후 우주는 확장되었습니다. 이상한 사실은 우주가 확장되는 곳이 없지만 오히려 모든 은하가 다른 모든 은하에서 벗어나고 있다는 것입니다. 은하계에서 우리의 관점에서 볼 때, 마치 대부분의 은하들이 우리에게서 멀어지고있는 것처럼 보입니다. 마치 우리가 머핀과 같은 우주의 중심 인 것처럼 보입니다. 그러나 그것은 다른 은하들과 똑같이 보일 것입니다 - 모든 것이 다른 모든 것에서 멀어지고 있습니다.
문제를 더욱 혼란스럽게 만들기 위해, 새로운 관찰은 우주에서 의이 확장 속도가 시간이 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 다를 수 있음을 시사합니다. Astrophysical Journal에 발표 된이 새로운 데이터는 우주에 대한 우리의 이해를 수정할 시간을 나타냅니다.
허블의 도전
우주 학자들은 허블의 법칙 (Edwin Hubble의 이름을 따서 명명 된 다른 많은 사람들이 허블의 발견을 선점 했음에도 불구하고 우주의 확장을 특징으로한다). 허블의 법칙은 더 먼 은하가 더 빠른 속도로 멀어지고 있다는 관찰입니다. 이것은 가까이있는 은하가 비교하여 비교적 느리게 움직이고 있음을 의미합니다.
은하계의 속도와 거리의 관계는 "Hubble 's Constant"에 의해 설정되며, 이는 메가 파스 (천문학의 길이 단위) 당 초당 약 44 마일 (70km)입니다. 이것이 의미하는 바는 은하가 우리와 떨어져있는 백만 년마다 시간당 약 50,000 마일을 얻는다는 것입니다. 이 문장을 읽는 데 백만 가벼운 거리의 은하를 약 100 마일 정도 떨어 뜨립니다.
근처의 은하가 먼 은하보다 더 천천히 멀어지면서 우주의 확장은 어두운 에너지 (우주의 확장을 가속화시키는 보이지 않는 힘)와 어두운 물질 (정상적인 물질보다 5 배나 더 흔한 것으로 알려지지 않고 보이지 않는 형태)으로 균일하게 확장하는 우주를 기대하는 것입니다. 이것은 확장 머핀에서 블루 베리를 관찰하는 것입니다.
허블의 끊임없는 측정의 역사는 어려움과 예기치 않은 계시로 가득 차있었습니다. 1929 년에 허블 자신은 그 가치가 백만 광년 당 시간당 약 342,000 마일이어야한다고 생각했다. 수년에 걸쳐 허블의 일정한 정밀 측정은 실제로 어두운 에너지의 부주의 한 발견으로 이어졌습니다. 우주의 에너지의 70%를 차지하는이 신비한 유형의 에너지에 대해 더 많이 알아 내려는 노력은 Hubble의 이름을 딴 세계 최고의 우주 망원경의 출시에 영감을주었습니다.
.우주 쇼 토퍼
이제 이러한 어려움은 서로 동의하지 않는 두 가지 정확한 측정의 결과로 계속 될 수 있습니다. 우주 학적 측정이 너무 정확 해져서 허블 상수의 가치가 한 번에 알 수있을 것으로 예상되는 것처럼, 대신 일이 의미가없는 것으로 밝혀졌습니다. 하나 대신에 우리는 이제 두 개의 쇼 스톱 결과가 있습니다.
한쪽에서 우리는 플랑크 임무에서 우주 전자 레인지 배경 (빅뱅의 애프터 글로우)의 새로운 매우 정확한 측정을 가지고 있습니다.
다른 한편으로 우리는 현지 은하에서 맥동 별의 새로운 측정을 가지고 있으며, 또한 매우 정확하게, 허블 상수는 백만 가벼운 시간당 50,400 마일로 측정했습니다 (또는 우주 학자 단위 73.4 km/s/mpc). 이것들은 제 시간에 우리에게 더 가깝습니다.
이 두 측정 모두 결과는 결과가 정확하고 매우 정확하다고 주장합니다. 측정의 불확실성은 백만 광년 당 시간당 약 300 마일에 불과하므로 실제로 움직임에 큰 차이가있는 것 같습니다. 우주론 학자들은이 의견 불일치를 두 측정 사이의“장력”이라고 말합니다. 통계적으로 다른 방향으로 결과를 가져오고 무언가가 스냅되어야합니다.
새로운 물리학?
그래서 무엇을 스냅 할 것인가? 현재 배심원이 나왔습니다. 우리의 우주 모델이 잘못되었을 수 있습니다. 보이는 것은 우주가 더 먼 측정을 기반으로 기대하는 것보다 근처에서 더 빨리 확장되고 있다는 것입니다. 우주 전자 레인지 배경 측정은 로컬 확장을 직접 측정하지 않고 모델을 통해이를 추론합니다. 이것은 우주에서 많은 관찰 데이터를 예측하고 설명하는 데 엄청나게 성공적이었습니다.
따라서이 모델은 잘못 될 수 있지만 아무도 이것을 설명하고 동시에 우리가 관찰하는 다른 모든 것을 설명 할 수있는 간단한 설득력있는 모델을 생각해 본 사람은 없습니다. 예를 들어, 우리는 새로운 중력 이론으로 이것을 설명하고 설명 할 수 있지만 다른 관찰은 적합하지 않습니다. 또는 우리는 새로운 암흑 물질이나 암흑 에너지 이론으로 그것을 설명하고 설명 할 수 있지만 추가 관찰은 적합하지 않습니다. 따라서 긴장이 새로운 물리학에 기인한다면 복잡하고 알려지지 않아야합니다.
덜 흥미로운 설명은 체계적인 영향으로 인한 데이터에 "알 수없는 미지의"가 있으며, 더 신중한 분석은 언젠가 간과 된 미묘한 효과를 나타낼 수 있다는 것입니다. 또는 더 많은 데이터가 수집되면 사라질 통계적 우연 일 수 있습니다.
새로운 물리, 체계적인 효과 또는 새로운 데이터의 조합이 이러한 긴장을 해결할 것인지는 현재 불분명하지만 무언가를 제공해야합니다. 우주의 머핀 그림 확장은 더 이상 효과가 없을 수 있으며, 우주 학자들은이 결과를 설명하기 위해“위대한 우주 빵 굽기”를 얻기 위해 경쟁하고 있습니다. 이 새로운 측정을 설명하기 위해 새로운 물리학이 필요하다면, 결과는 우주 사진의 쇼를 보여주는 변화가 될 것입니다.
Thomas Kitching, 천체 물리학 독자, ucl
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