우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있는지에 대한 질문은 계속해서 과학자들을 혼란스럽게 합니다. 상당히 간단한 문제처럼 보일 수도 있지만 현실은 수십 년 동안 물리학과 천문학 분야의 최고 전문가들을 당혹스럽게 만들어 왔으며 제임스 웹 우주 망원경과 허블 우주 망원경을 사용한 새로운 연구에서도 그 답이 더 명확해지지 않았습니다. .
과학자들은 우주가 시간이 지남에 따라 팽창하고 있다는 것을 알고 있지만, 이것이 일어나는 속도, 즉 허블 상수라고 하는 것에 대해서는 동의할 수 없습니다. 이 상수를 추정하는 데는 두 가지 주요 방법이 사용됩니다. 하나는 멀리 떨어져 있는 은하가 얼마나 빨리 우리로부터 멀어지는지 살펴보는 방법이고, 다른 하나는 우주 마이크로파 배경이라고 불리는 빅뱅에서 남은 에너지를 살펴보는 방법입니다. 문제는 이 두 가지 방법이 서로 다른 결과를 가져온다는 것입니다.
오랫동안 과학자들은 이것이 측정 오류 때문일 것이라고 가정했습니다. 그들은 측정 중 하나 또는 둘 다 부정확해야 한다고 생각했기 때문에 기술이 발전함에 따라 방법이 더욱 정확해지고 합의에 도달할 것으로 예상되었습니다. 하지만 그런 일은 일어나지 않았습니다. 새롭고 더욱 강력한 우주 망원경을 사용하는 등 추정에 사용된 기술이 향상됨에 따라 두 결과 사이의 불일치는 여전히 그대로 유지되었습니다.
연구원들은 최근 제임스 웹(James Webb)과 허블(Hubble)의 최신 측정값을 사용하여 계산을 확인했으며 이전 측정값에서 부정확한 점을 발견하지 못했습니다. 실제로 그들은 이러한 측정 범위를 좁혀 더욱 정밀하게 만들 수 있었습니다.
“측정 오류가 무효화되면 남은 것은 우리가 우주를 오해했을 가능성이 있는 실제적이고 흥미로운 가능성입니다.”라고 수석 연구원인 Adam Riess는 성명 에서 말했습니다. "이제 우리는 허블이 관측한 모든 범위를 조사했으며 매우 높은 신뢰도로 허블 장력의 원인인 측정 오류를 배제할 수 있습니다."
연구원들은 Webb과 Hubble을 모두 사용하여 데이터를 교차 확인하여 각 망원경의 측정값을 서로 효과적으로 확인했습니다. 이는 허블을 사용하여 아주 멀리 있는 물체를 계산할 때 특히 중요했습니다. 허블은 실제로 그렇게 멀리 있는 물체를 관찰하도록 설계되지 않았지만 Webb은 그랬기 때문입니다. 하지만 두 망원경이 동의했기 때문에 문제를 일으키는 것은 허블 데이터가 아니었습니다 .
“Webb과 Hubble을 결합하면 두 세계의 장점을 모두 얻을 수 있습니다. 우리는 우주 거리 사다리를 따라 더 멀리 올라갈 때 허블 측정이 여전히 신뢰할 수 있다는 것을 발견했습니다.”라고 Riess는 말했습니다.
작년에 Webb의 초기 데이터는 허블 데이터를 뒷받침했지만 데이터가 더 가까운 물체에 대해서는 정확하고 먼 물체에 대해서는 정확도가 떨어지는지에 대한 의문이 여전히 제기되었습니다. 우주의 먼 사다리라고 불린다. 이제 결과는 허블 데이터가 더 가까운 물체뿐만 아니라 더 먼 물체에 대해서도 정확하다는 것을 보여줍니다.
따라서 큰 질문은 여전히 그 어느 때보 다 열려 있고 확고합니다. 우주는 얼마나 빨리 팽창하고 있나요? 우리는 단지 모르며 왜 두 가지 측정 유형이 모순되는 결과를 나타내는지 모릅니다. 과학자들이 가지고 있는 가장 좋은 설명은 초기 우주와 우리가 살고 있는 곳 사이에 후기 우주라고 불리는 뭔가 다른 것이 있다는 것입니다. 리스는 “우주의 시작과 현재를 연결하는 방법에 대해 우리가 뭔가 놓치고 있는 것이 있는지 알아내야 한다”고 말했다.
이 연구는 The Asphysical Journal Letters 에 게재되었습니다.