12 월 3 일, 인류는 갑자기 사람들이 영원히 원했던 손가락 끝에 정보를 얻었습니다. 별과의 정확한 거리.
시카고 대학교와 카네기 관측소의 우주 학자 인 배리 매도 (Barry Madore)는 지난 주 줌 전화로“스타 나 그 위치의 이름을 입력하고 1 초도 채되지 않아 답을 얻을 수있다. “내 말은…”그는 떠났다.
시카고와 카네기의 우주 학자 인 웬디 프리드먼 (Wendy Freedman)은“우리는 지금 소방서에서 술을 마시고있다”고 말했다.
"나는 얼마나 흥분하는지 과장 할 수 없다"고 2011 년 노벨 물리학 상을 수상하여 암흑 에너지를 공동 발견했다고 말했다. "내가 너무 흥분하는 것을 시각적으로 보여줄 수 있습니까?" 우리는 줌으로 전환하여 새로운 스타 데이터의 예쁜 플롯을 스크린 공유 할 수있었습니다.
이 데이터는 유럽 우주국의 Gaia spacecraft에서 나 왔으며, 지난 6 년 동안 1 백만 마일 높이의 농어에서 주연을 맡았습니다. 망원경은 13 억 별의 "시차"를 측정했습니다. 하늘에서 별의 명백한 위치에서 작은 변화가있는 거리를 드러냅니다. 토론토 대학의 천체 물리학자인 조 보비 (Jo Bovy)는“GAIA 시차는 지금까지 가장 정확하고 정확한 거리 결정입니다.
우주 학자들을 위해 Gaia의 새로운 카탈로그에는 더 먼 우주 학적 거리를 측정하기위한 척도 역할을하는 특수 별이 포함되어 있습니다. 이로 인해 새로운 데이터는 현대 우주론에서 가장 큰 수수께끼를 신속하게 날카롭게했습니다. 허블 장력으로 알려진 우주의 예상치 못한 빠른 확장.
코스모스의 알려진 성분과 통치 방정식은 현재 메가 류크 당 초당 67 킬로미터의 속도로 확장되어야한다고 예측합니다. 즉, 추가 대형 거리의 각 대형 거리마다 2 초당 67 킬로미터에서 은하가 날아가는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 실제 측정은 마크를 지속적으로 과도하게 묻습니다. 은하가 너무 빨리 후퇴하고 있습니다. 불일치는 스릴 적으로 우주에서 알려지지 않은 일부 퀵 닝 에이전트가 나올 수 있음을 시사합니다.
Freedman은“새로운 물리학이 있으면 매우 흥미로울 것입니다. “내 마음에 비밀이 있기를 바랍니다. 그러나 우리는 우리가 옳은지 확인하고 싶습니다. 우리가 그렇게 명백하게 말하기 전에해야 할 일이 있습니다.”
이 작업에는 우주 확장 속도 측정에서 가능한 오류 원인을 줄이는 것이 포함됩니다. 그 불확실성의 가장 큰 원인 중 하나는 근처 별과의 거리였습니다. 새로운 시차 데이터가 모두 네일을 제외한 모든 것의 거리입니다.
어젯밤에 온라인으로 게시되어 에 제출되었습니다. Astrophysical Journal , Riess의 팀은 새로운 데이터를 사용하여 이전 값에 따라 Megaparsec 당 초당 73.2km의 확장 속도를 제거했지만 이제는 1.8%의 오류가 발생했습니다. 그것은 겉보기에는 훨씬 낮은 예측 속도가 67의 불일치를 강요합니다.
Freedman과 Madore는 1 월에 우주 확장 속도에 대한 그룹의 새롭고 개선 된 측정을 게시 할 것으로 기대합니다. 그들은 또한 새로운 데이터가 변화보다는 측정보다는 확고한 데이터를 기대하며, 이는 Riess와 다른 그룹의 것보다 낮게 착륙하는 경향이 있지만 여전히 예측보다 높습니다.
.Gaia가 2013 년 12 월에 시작된 이래로 우주 지역에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으킨 다른 두 가지 대규모 데이터 세트를 발표했습니다. 그러나 Gaia의 초기 시차 측정은 실망했습니다. Freedman은 2016 년 첫 데이터 릴리스를 살펴 보았을 때“우리는 울고 싶었습니다.”
.예상치 못한 문제
시차를 측정하기가 더 쉬운 경우 코페르니 카 혁명이 더 빨리 일어 났을 수도 있습니다.
코페르니쿠스는 16 세기에 지구가 태양을 중심으로 회전 할 것을 제안했다. 그러나 당시에도 천문학 자들은 시차에 대해 알고있었습니다. 코페르니쿠스가 들었을 때 지구가 움직이면 근처의 별이 하늘로 바뀌는 것을 볼 것으로 예상했다. 천문학 자 Tycho Brahe는 그러한 별의 시차를 감지하지 못해서 지구가 움직이지 않는다고 결론지었습니다.
그럼에도 불구하고, 별들은 너무 멀리 있기 때문에 간신히 간신히 바뀌 었습니다.
프리드리히 베셀 (Friedrich Bessel)이라는 독일 천문학자가 별의 시차를 감지하는 데 1838 년까지 걸렸습니다. Bessel은 주변 별에 비해 별 시스템 61 Cygni의 각도 이동을 측정함으로써 10.3 광년 떨어져 있다고 결론을 내 렸습니다. 그의 측정은 진정한 값과 10% 만 달았습니다. Gaia의 새로운 측정은 시스템에 11.4030과 11.4026의 빛을 발산하여 1 ~ 2 천 분의 1 ~ 2 천 분의 1을 섭취합니다.
.61 Cygni 시스템은 매우 가깝습니다. 보다 전형적인 은하수 스타는 최신 망원경 카메라에서 수백 분의 1의 픽셀에 불과한 10 천 분의 1의 호에 의해 전환됩니다. 모션을 감지하려면 특수한 초보자 기기가 필요합니다. Gaia는 목적을 위해 설계되었지만, 전환했을 때 망원경에는 예상치 못한 문제가있었습니다.
망원경은 두 방향으로 한 번에 두 방향으로보고 두 개의 시야에서 별 사이의 각도 차이를 추적하여 1993 년 Gaia Mission을 공동으로 제공 한 Lennart Lindegren은 새로운 시차 데이터 분석을 이끌었습니다. 정확한 시차 추정치는 두 시야 필드 사이의 각도가 고정되어 있어야합니다. 그러나 Gaia Mission 초기에 과학자들은 그것이 그렇지 않다는 것을 발견했습니다. 망원경은 태양과 관련하여 회전함에 따라 약간 구부러져 시차를 모방하는 측정 값에 흔들립니다. 더 나쁜 것은,이 시차 "오프셋"은 물체의 위치, 색상 및 밝기에 복잡한 방식으로 의존합니다.
그러나 데이터가 발생함에 따라 가이아 과학자들은 가짜 시차를 실제와 분리하는 것이 더 쉽다는 것을 알았습니다. Lindegren과 동료들은 새로 출시 된 시차 데이터에서 망원경의 많은 부분을 제거하는 한편, 연구자들이 별의 위치, 색상 및 밝기에 따라 최종 시차 측정을 수정하는 데 사용할 수있는 공식을 고안했습니다.
.사다리 등반
새로운 데이터를 통해 Riess, Freedman 및 Madore와 그들의 팀은 우주의 확장 률을 다시 계산할 수있었습니다. 넓은 뇌졸중에서 우주 팽창을 측정하는 방법은 먼 은하가 얼마나 멀리 떨어져 있고 그들이 우리에게서 얼마나 빨리 물러 가는지 파악하는 것입니다. 속도 측정은 간단합니다. 거리가 힘들다.
가장 정확한 측정은 복잡한 "우주 거리 사다리"에 의존합니다. 첫 번째 렁은 우리 자신의 은하계와 주변의 "표준 캔들"스타로 구성되어 있으며, 정의 된 광도가 잘되어 있으며 시차를 나타낼 정도로 가까운 것입니다. 그런 다음 천문학 자들은이 표준 양초의 밝기를 근처 은하의 희미한 양초와 비교하여 거리를 추론합니다. 그것이 사다리의 두 번째 렁입니다. 유형 1A 초신성이라는 희귀하고 밝은 별 폭발이 포함되어 있기 때문에 선택된이 은하의 거리를 알면 우주 학자들은 유형 1A 초신성을 포함하는 더 멀리 떨어진 은하의 상대 거리를 측정 할 수 있습니다. 이 멀리 떨어진 은하의 속도와 거리의 비율은 우주 확장 속도를 제공합니다.
따라서 시차는 전체 구성에 중요합니다. 거리 사다리 접근 방식의 리더 중 하나 인 Riess는“첫 번째 단계 인 시차 - 시차를 변경합니다. "첫 번째 단계의 정밀도를 바꾸면 다른 모든 것의 정밀도가 바뀝니다."
.Riess의 팀은 Gaia의 새로운 시차를 사용하여 우주 확장 속도의 측정을 재 보정하기 위해 선호하는 표준 촛불 인 맥동 별 75 개의 Cepheid를 사용했습니다.
.Riess의 원거리 사다리 게임의 최고 라이벌 인 Freedman과 Madore는 최근 몇 년 동안 Cepheids는 사다리의 높은 런그에 대한 가능한 실수를 조성했다고 주장했습니다. 따라서 그들의 팀은 Cepheids, RR Lyrae Stars, 팁-레드 거리는 별 및 소위 탄소 별을 포함하여 Gaia 데이터 세트의 여러 종류의 표준 캔들 스타를 기반으로 측정을 결합하고 있습니다.
.Madore는“Gaia의 [새로운 데이터 릴리스]는 우리에게 안전한 기초를 제공하고 있습니다. Madore와 Freedman 팀의 일련의 논문은 몇 주 동안 예상되지 않지만 새로운 시차 데이터와 수정 공식이 잘 작동한다고 언급했습니다. 측정을 플로팅하고 해부하는 다양한 방법으로 사용될 때 Cepheids 및 기타 특수 별을 나타내는 데이터 포인트는 직선을 따라 깔끔하게 떨어지며 무작위 오류를 나타내는 "산란"이 거의 없습니다.
.Madore는“우리가 진짜 물건을 정말로보고 있다고 말하고 있습니다.
이 기사는 wired.com에서 재 인쇄되었고 Investigacionyciencia.es 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다. .
