소식

Aug 04, 2023

JWST는 허블 장력을 해결하는 완벽한 기계입니다

당신은 방금 차고 세일에서 완벽한 업무용 책상을 발견했고 그것이 당신의 아파트에 맞는지 측정해 보았습니다. 줄자를 가져와서 크기를 재어보니 180cm입니다. 완벽한. 하지만 당신의

당신은 방금 차고 세일에서 완벽한 업무용 책상을 발견했고 그것이 당신의 아파트에 맞는지 측정해 보았습니다. 줄자를 가져와서 크기를 재어보니 180cm입니다. 완벽한. 그런데 친구도 줄자를 가져왔는데 키가 182cm로 너무 길어요. 어떤 줄자가 올바른지 모르기 때문에 수수께끼가 있습니다. 천문학자들은 또한 수수께끼를 가지고 있는데, 그것은 허블 장력으로 알려져 있습니다.

천문학자들은 우주의 크기를 측정하는 여러 가지 방법을 가지고 있습니다. 그들은 우주 배경의 변동, 블랙홀 주변에서 나오는 마이크로파 레이저 빛의 파장, 멀리 있는 초신성의 밝기 등을 볼 수 있습니다. 이들 각각은 거리를 측정하는 독립적인 방법입니다. 원하신다면 독립된 통치자가 되십시오. 그들은 모두 동의하지 않는 것으로 밝혀졌고, 이로 인해 허블 매개변수로 알려진 우주 팽창 속도에 대한 다른 측정값이 산출되었습니다. 허블 매개변수에 대해 얻은 값은 모두 동일한 일반 야구장에 있지만 정확히 동일하지는 않으므로 허블 장력이라는 용어가 사용됩니다.

결과는 두 가지 값으로 클러스터되는 경향이 있습니다. 우주 배경 및 기타 몇 가지 관측 결과는 약 67 – 68(km/s)/Mpc의 값을 제공합니다. 멀리 떨어진 초신성을 관측한 결과 약 71~75(km/s)/Mpc의 값이 나타납니다. 이 긴장을 해소할 명확한 방법은 없습니다. 한편으로, 첫 번째 관측 그룹은 일반적으로 더 적은 수의 모델 가정에 의존하며 우주 규모를 보다 직접적으로 측정합니다. 반면에 두 번째 측정은 우주 거리 사다리로 알려진 다단계 프로세스에 의존합니다. 더 복잡하지만 뛰어난 천문학적 측정의 오랜 역사를 바탕으로 합니다. 이 새로운 연구는 두 번째 접근 방식, 특히 우주 거리 사다리 측정이 편향되었는지 여부를 조사하는 데 중점을 둡니다.

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매우 광범위하게 우주 거리 사다리는 세 가지 측정 단계를 사용합니다. 첫 번째 단계는 시차입니다. 단순한 기하학을 사용하여 별의 거리를 측정하는데, 이는 매우 정확합니다. 두 번째 단계는 세페이드 변광성으로 알려진 변광성 유형을 살펴봅니다. 진동 속도는 전체 밝기와 관련이 있습니다. 세 번째 단계는 항상 일정한 밝기로 폭발하는 Ia형 초신성의 겉보기 밝기를 측정합니다. 따라서 우리는 시차를 사용하여 세페이드 거리를 측정하고 이를 사용하여 펄스 속도를 전체 밝기로 조정한 다음 세페이드 펄스를 사용하여 초신성 거리를 측정하여 Ia형 초신성의 실제 밝기를 얻습니다. 그런 다음 먼 은하계에서 초신성을 볼 때 겉보기 밝기를 사용하여 은하계 거리를 계산할 수 있습니다.

허블 장력에 대해 제안된 해결책 중 하나는 아마도 세페이드 변수에 대한 우리의 척도가 잘못되었음을 시사합니다. 많은 세페이드의 시차 거리를 측정할 수 있지만 밝기를 측정하는 것은 어려울 수 있습니다. 세페이드 변광성이 다른 여러 별 근처에 있으면 그 밝기와 근처 별의 배경 밝기를 분리하기 어려울 수 있습니다. 이는 크라우딩(crowding)이라고 알려진 효과이며 데이터를 왜곡할 수 있습니다.

이러한 편향이 중요한지 여부를 확인하기 위해 팀은 허블 우주 망원경으로 관측한 세페이드 관측 결과를 제임스 웹 우주 망원경으로 관측한 결과와 비교했습니다. 허블 관측은 오랫동안 우주 거리 사다리의 세페이드 단계의 기초였지만 JWST는 적외선 파장에서 세페이드를 관찰하기 때문에 클러스터링은 문제가 되지 않습니다. 팀은 허블의 560개 세페이드 측정값과 JWST의 325개 세페이드 측정값을 사용했습니다.

그들은 JWST 관측이 세페이드 척도의 정밀도를 높였지만 전체적인 척도는 변하지 않았다는 것을 발견했습니다. 즉, 허블 데이터에서 볼 수 있는 클러스터링 문제는 우주 거리 사다리를 크게 편향시키지 않습니다. 따라서 이것은 허블 장력을 해결하지 못합니다. 세페이드 척도가 이제 더 정확해졌기 때문에 새로운 결과는 실제로 긴장감을 약간 더 악화시킵니다.