Liquid carbon characterized using a free electron laser
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.Liquid carbon characterized using a free electron laser
자유 전자 레이저를 사용하여 특성화 된 액체 탄소
작성자 : Anna Demming, Phys.org Femtosecond 펌프-프로브 펄스는 FEL 시설에서 처음으로 액체 탄소를 생성하고 특성화합니다. 크레딧 : Principi
일반적인 그을음에서 귀중한 다이아몬드에 이르기까지 탄소는 많은 모습에서 친숙하지만 액체 형태의 탄소를 엿볼 수있는 정도는 거의 없습니다. FERMI Free Electron Laser (FEL) 소스의 연구원 은 이제 액체 탄소 샘플을 생성했을뿐만 아니라 탄소 샘플이 녹을 때 발생하는 전자 결합 및 원자 좌표의 초고속 재 배열을 추적하여 그 구조를 특성화했습니다. 프로젝트의 수석 연구원 인 Emiliano Principi 는 "내가 아는 한, 그것은 응축 된 물질에서 가장 빠른 구조적 전환입니다."라고 말합니다 . 이 작업은 서로 다른 온도와 압력에서의 위상 플롯 인 요소의 위상 다이어그램에있는 일부 간격을 채 웁니다. 탄소가 널리 퍼져 있고 센서 와 태양 전지 에서 양자 컴퓨팅 및 우주 로켓 보호 시스템에 이르기 까지 과학의 여러 측면에서 얻은 관심 에도 불구하고 위상 다이어그램에 대한 지식은 여전히 고르지 않습니다. 일반적으로 고체 탄소가 열을 흡수 할 수없는 즉시 기체로 승화됩니다. 다른 재료의 경우 연구자들은 샘플이 고온에서 가스로 곧바로 팽창하는 것을 방지하기 위해 고압 셀을 등록 할 수 있지만, 이들은 일반적으로 다이아몬드, 정확히 조건이 녹도록 설계된 요소입니다. 대신 Principi, Claudio Masciovecchio 및 그들의 팀은 FERMI 펨토초 펌프 프로브 시스템을 사용하여 펌프 레이저 의 고 에너지 부하를 비정질 탄소 샘플 에 증착 한 다음 불과 수백 펨토초 후에 샘플에 의한 X 선 흡수 스펙트럼을 측정했습니다. 프로브 레이저 FEL 펄스로. 레이저를 사용하여 가열 된 액체 탄소 에 대한 이전 연구 가 있었지만 , 이것은 시스템 역학의 시간 척도에서 샘플의 구조를 구별하기 위해 충분한 파장과 시간 분해능을 가진 레이저 펄스를 사용하는 최초의 연구입니다. 밖으로 묶여 연구자들이 본 것은 결합과 원자 배열의 독특한 변화였습니다. 비정질 탄소는 각 탄소 원자가 세 개의 다른 탄소 원자와 결합하여 밀접하게 상호 작용하는 탄소 원자의 평면을 형성하는 sp 2 로 설명되는 흑연과 그래 핀에서 발견되는 전자 결합의 종류에 의해 지배됩니다 . 그러나 레이저가 샘플에 닿으면이 결합은 sp 1로 변경되었습니다., 여기서 각 탄소는 다른 두 개의 탄소와 결합되어 탄소 원자의 끈을 형성합니다. Principi는 "이것은 내 생각에 정말 매력적입니다."라고 Principi는 그 시점에서 포논을 사용하여 열화 할 시간이 없기 때문에 평면에서 현으로 원자 배열을 조정하는 것은 정전기 전위의 변화에서 즉시 이어진다 고 설명합니다. 수정 된 결합에서. FERMI의 과학 프로그램 책임자 인 Masciovecchio는 "우리는 이러한 초고속 전환을 본 적이 없습니다."라고 덧붙였습니다. 이 실험은 독일 카셀 대학의 협력자 Martin Garcia 와 Sergej Krylow 가 시스템 역학에 대한 초기 계산 세트로 보완됩니다 . Principi가 지적한 바와 같이, 그들은 계산과 실험 사이에 탁월한 일치를 발견했습니다. 이것은 "매우 드문"이라고 Principi가 지적했듯이 "특히이 종류의 실험에서"입니다. 이 이론적 연구를 통해 그들은 공정에 의해 도달 한 온도 (무려 14,200K)와 여기 된 탄소 시스템에서 전자와 포논 사이의 상호 작용 강도 (17 × 10 18 Wm -3 K -1 )를 정확히 파악할 수있었습니다.. 재료의 전자-포논 상호 작용 강도를 정량화하는이 매개 변수는 고정하기가 매우 어렵고 향후 시뮬레이션에 유용 할 수 있습니다. 짧고 달다 탄소의 핵심 전자는 4nm 파장에서 흡수되기 때문에 가시 파장에서 작동하는 탁상용 레이저를 사용한 이전 실험에서는 반사 강도 만 측정 할 수있었습니다. 실험에서 플라즈마가 생성되어 반사율이 급증하므로 샘플은 이러한 측정에 대해 본질적으로 불투명 한 상태로 유지됩니다. FERMI FEL은 4nm에서 레이저 펄스를 사용할 수 있으므로 연구원들은 코어 전자의 흡수 스펙트럼을 측정하고 구조와 결합이 펌프 펄스에 의해 어떻게 영향을 받는지에 대한 명확한 아이디어를 얻을 수 있습니다. Masciovecchio는 "전자를 연속체로 가져 오면 전자가 그 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지보기 시작합니다."라고 말합니다. . "그것' FERMI에서의 설정은 시간 분해능에도 중요한 이점이 있습니다. 자유 전자 레이저는 상대 론적 속도로 가속 된 전자 다발에서 방사선을 생성합니다. 전자 다발과 언듈 레이터 (주기적인 일련의 쌍극자 자석) 사이의 상호 작용은 방사선을 증폭하여 매우 밝은 레이저 소스를 생성합니다. FERMI에서 탁상용 레이저는 자유 전자 레이저를 시드하고,이를 통해 연구원들은 다른 자유 전자 레이저 시설의 경우 약 200 펨토초에 비해 펌프 및 프로브 펄스를 7 펨토초 이내로 동기화 할 수 있습니다. 이 타이밍 정밀도는 300 펨토초 이내에 샘플이 열화되어 기체로 팽창하기 시작하기 때문에 액체 탄소 연구의 핵심입니다. "파티는 0.5 피코 초 후에 끝납니다."라고 Principi는 덧붙입니다. 결과는 탄소의 위상 다이어그램의 일부 갭을 채 웁니다. 극한의 온도와 압력에서 탄소 기반 시스템이 어떻게 작동하는지 이해하는 것은 최근 관찰 된 탄소 기반 외계 행성 연구와 같은 천체 물리학에 잠재적으로 유용 할 수 있습니다. 향후 연구에서 Principi와 동료들은 다른 탄소 동소체 연구에 동일한 접근 방식을 적용하여 다른 시작 밀도의 효과를 확인하고 실리콘 또는 철과 같은 다른 요소 전체를 연구 할 수 있습니다.
더 탐색 실시간으로 관찰되는 양자 간섭 : 극 자외선 분광기 기술 추가 정보 : E. Principi et al., 고체 밀도 액체 탄소의 원자 및 전자 구조, Physical Review Letters (2020). journals.aps.org/prl/accepted/… 2c91d808d8582fb32caf 저널 정보 : Physical Review Letters
https://phys.org/news/2020-09-liquid-carbon-characterized-free-electron.html
ㅡ비정질 탄소는 각 탄소 원자가 세 개의 다른 탄소 원자와 결합하여 밀접하게 상호 작용하는 탄소 원자의 평면을 형성하는 sp 2 로 설명되는 흑연과 그래 핀에서 발견되는 전자 결합의 종류에 의해 지배됩니다 . 그러나 레이저가 샘플에 닿으면이 결합은 sp 1로 변경되었습니다., 여기서 각 탄소는 다른 두 개의 탄소와 결합되어 탄소 원자의 끈을 형성합니다. Principi는 "이것은 내 생각에 정말 매력적입니다."라고 Principi는 그 시점에서 포논을 사용하여 열화 할 시간이 없기 때문에 평면에서 현으로 원자 배열을 조정하는 것은 정전기 전위의 변화에서 즉시 이어진다 고 설명합니다. 수정 된 결합에서. FERMI의 과학 프로그램 책임자 인 Masciovecchio는 "우리는 이러한 초고속 전환을 본 적이 없습니다."라고 덧붙였습니다. 이 실험은 독일 카셀 대학의 협력자 Martin Garcia 와 Sergej Krylow 가 시스템 역학에 대한 초기 계산 세트로 보완됩니다 . Principi가 지적한 바와 같이, 그들은 계산과 실험 사이에 탁월한 일치를 발견했습니다. 이것은 "매우 드문"이라고 Principi가 지적했듯이 "특히이 종류의 실험에서"입니다. 이 이론적 연구를 통해 그들은 공정에 의해 도달 한 온도 (무려 14,200K)와 여기 된 탄소 시스템에서 전자와 포논 사이의 상호 작용 강도 (17 × 10 18 Wm -3 K -1 )를 정확히 파악할 수있었습니다.
ㅡ메모 2009173
화학변화나 레이저에 의한 레이저가 탄소 샘플에 닿으면 이 결합이 sp2 에서 sp 1로 변경되는 순간들은 oms에서 순간적으로 위치를 변화하는 시간차 양자얽힘과 유사하다. 이미 정해진 순서나 패턴을 따라 가고 있다는 표현이 더 어울린다.
oms 샘플에 입각하여 화학변화나 결합이 sp2 에서 sp 1로 변경되는 매력적인 순간들은 다소 느리게 가거나 빨리 가는 정도는 별 의미는 없고 얼마든지 오가듯 빠를 수 있다. 인플레이션우주는 빅뱅직후 10^-35초 ~10^-32초 사이에 우주는 처음보다 10^43의 크기로 급팽창했다. 이는 빛의 속도와 무관하게 인플레이션 우주의 크기를 465억 광년의 반지름를 만들었듯, oms 내부에서 벌어지는 변화의 순간들은 이미 정해진 경로일 뿐이다.
ㅡAmorphous carbon is dominated by the type of electronic bond found in graphene and graphene, described by sp 2, where each carbon atom bonds with three other carbon atoms to form a plane of closely interacting carbon atoms. However, when the laser hits the sample, this bond was changed to sp 1., where each carbon bonds with the other two carbons to form a string of carbon atoms. “This is really attractive in my opinion,” Principi explains, “since there is no time to degrade using a phonon at that point, adjusting the arrangement of atoms from plane to string immediately leads to the change in electrostatic potential. In the modified combination. "We have never seen such a super-fast transition," added Masciovecchio, FERMI's head of science programs. This experiment is complemented by an initial set of calculations for system dynamics by collaborators Martin Garcia and Sergej Krylow at the University of Kassel, Germany. As Principi pointed out, they found an excellent match between calculations and experiments. This is "very rare," as Principi pointed out, "especially in this kind of experimentation." This theoretical study allowed them to pinpoint the temperature reached by the process (a whopping 14,200K) and the strength of the interaction between electrons and phonons in an excited carbon system (17 × 10 18 Wm -3 K -1 ).
ㅡNote 2009173
The moments at which this bond changes from sp2 to sp1 when a chemical change or laser hits a carbon sample is similar to a time-difference quantum entanglement, which changes its position instantaneously in oms. The expression that it is following a predetermined order or pattern is more appropriate.
On the basis of the oms sample, the attractive moments when the chemical change or the bond changes from sp2 to sp1 are somewhat slower or faster, and can be as fast as possible. The inflationary universe expanded from 10^-35 seconds to 10^-32 seconds immediately after the Big Bang to a size of 10^43. As this made the size of the inflation universe a radius of 46.5 billion light-years, regardless of the speed of light, the moments of change that take place inside the oms are only a predetermined path.
.Venus' ancient layered, folded rocks point to volcanic origin
금성의 고대 층으로 접힌 암석은 화산 기원을 가리 킵니다
by Tracey Peake, North Carolina State University Byrne et al.이있는 금성 지역 중 하나 인 Tellus Tessera 위에서 본 시뮬레이션보기 레이어링의 존재를 확인하십시오. NASA의 Magellan 임무 데이터에서 생성 된 이미지. 크레딧 : North Carolina State University SEPTEMBER 17, 2020
국제적인 연구팀은 금성에서 가장 오래된 지형 인 테세라 (tesserae)가 화산 활동과 일치하는 겹겹이 있음을 발견했습니다. 이 발견은 수수께끼 같은 행성의 지질 학적 역사에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 테세라 (Tesserae)는 금성 표면 의 기술적으로 변형 된 지역으로 주변 경관보다 더 높은 경우가 많습니다. 그들은 지구 표면의 약 7 %를 차지하며, 약 7 억 5 천만년 전으로 거슬러 올라가는 주변 환경에서 항상 가장 오래된 특징입니다. 지질학에 나타난 새로운 연구 에서 연구자들은 테세라의 상당 부분이 레이어링과 일치하는 줄무늬를 가지고 있음을 보여줍니다. 노스 캐롤라이나 주립 대학의 행성 과학 부교수이자이 연구의 주 저자 인 폴 번은 "테세라에 대한 설명은 일반적으로 두 가지가 있습니다. 화산암으로 만들어 졌거나 지구의 대륙 지각에 대응하는 것입니다." "그러나 우리가 일부 테세라에서 찾은 레이어링은 대륙 지각 설명과 일치하지 않습니다." 연구팀은 레이더를 사용하여 밀도가 높은 대기를 통해 행성의 98 %를 이미지화 한 NASA의 1989 년 마젤란 임무에서 금성의 표면 이미지를 분석했습니다. 연구자들은 수십 년 동안 테세라를 연구 해 왔지만,이 연구 이전에는 테세라의 레이어링이 널리 퍼진 것으로 인식되지 않았습니다. 그리고 Byrne에 따르면, 테세라가 대륙 지각의 일부라면 그 레이어링은 불가능할 것이라고합니다. "대륙 지각은 주로 화강암으로 구성되어, 화성암 바위 지각판 이동하고 물이 표면에서 섭입 될 때 형성은,"바 이른은 말한다. "그러나 화강암은 층을 형성하지 않습니다. 금성에 대륙 지각 이 있다면 그것은 우리가 보는 층이있는 암석 아래에 있습니다. " 화산 활동 외에도 층상 암석을 만드는 또 다른 방법은 사암이나 석회암과 같은 퇴적층을 이용하는 것 입니다. 오늘날 금성에는 이런 종류의 암석이 형성 될 수있는 곳이 없습니다. 금성의 표면은 자체 청소 오븐이며 압력은 수중 900 미터 (약 985 야드)에 해당합니다. 따라서 현재 증거는 테세라의 일부 가 지구에서 발견되는 것과 유사한 층상 화산암 으로 구성 되어 있음을 지적합니다. " 번은이 작업이 금성의 복잡한 지질 학적 역사를 더 많이 밝히는 데 도움이되기를 희망합니다. "데이터는 현재 테세라의 화산 기원을 가리키고 있지만, 언젠가 그것들을 샘플링하여 퇴적암이라는 사실을 발견했다면 기후가 매우 다를 때 형성되었을 것입니다. 아마도 지구 일 수도 있습니다. -처럼. "Byrne이 말합니다. "오늘의 금성은 지옥 같지만 항상 이랬는지 우리는 알지 못합니다. 한때 지구 같았지만 지구를 망친 재앙적인 화산 폭발을 겪었습니까? 지금 당장은 확실하게 말할 수 없지만 tesserae는이 암석의 잠재적 기원을 좁 힙니다. " 연구팀에는 미국, 영국, 터키, 캐나다 및 러시아의 과학자들이 포함되었습니다. 이미지는 NASA의 행성 데이터 시스템 및 천체 물리학 데이터 시스템에서 가져 왔습니다. 더 탐색 수성의 화산 활동 (또는 그것의 부족)은 천문학 자들이 지구와 같은 다른 세계를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.
추가 정보 : Paul K. Byrne et al, Venus tesserae feature layered, fold, and eroded rocks, Geology (2020). DOI : 10.1130 / G47940.1 저널 정보 : 지질학 에 의해 제공 노스 캐롤라이나 주립 대학
https://phys.org/news/2020-09-venus-ancient-layered-volcanic.html
.Five new giant radio galaxies discovered
5 개의 새로운 거대한 전파 은하 발견
작성자 : Tomasz Nowakowski, Phys.org 연구에서 설명 된 새로운 GRG 중 하나입니다. 그림은 더 나은 각도 해상도를 고려할 때 WISE가 아닌 SDSS i-band 이미지를 사용하는이 소스의 무선-근적외선 오버레이를 보여줍니다. 크레딧 : Tang et al., 2020 SEPTEMBER 16, 2020 REPORT
시민 과학자들의 도움으로 천문학 자들은 5 개의 새로운 거대한 전파 은하 (GRG)를 발견했습니다. 새로운 GRG는 230 만 광년에서 260 만 광년 범위의 크기를 가지며 0.28에서 0.43 사이의 적색 편이에서 확인되었습니다. 이 발견은 arXiv 사전 인쇄 서버에 9 월 8 일에 게시 된 논문에보고되었습니다. GRG는 전체 투영 된 선형 길이가 최소 228 만 광년을 초과하는 전파 은하 입니다. . 저밀도 환경에서 자라는 희귀 한 물체입니다. GRG는 천문학자가 라디오 소스의 형성과 진화를 연구하는 데 중요합니다. 이제 영국 맨체스터 대학의 Hongming Tang이 이끄는 천문학 자 팀은 이전에 알려지지 않은 5 개의 GRG를 발견했다고보고합니다. 탐지는 RGZ (Radio Galaxy Zoo) 시민 과학 프로젝트의 DR1 (Data Release 1)을 기반으로합니다. RGZ DR1은 12,000 명 이상의 시민 과학자 자원 봉사자의 노력을 사용하여 수동으로 교차 매칭되는 전파 은하 카탈로그입니다. "이 논문에서는 Radio Galaxy Zoo 시민 과학 프로젝트 의 Data Release 1을 사용하여 이전에 알려지지 않았던 5 개의 거대 전파 은하 (GRG) 식별 과 새로운 전파 조사를위한 딥 러닝 알고리즘의 훈련 및 검증에 적합한 선택 방법을 제시합니다. 라고 천문학 자 들은 논문에 썼다. 새로 식별 된 GRG는 J0941 + 3126, J1331 + 2557, J1402 + 2442, J1421 + 1016 및 J1646 + 3627로 지정됩니다. 그것들은 모두 비교적 높은 전파 광도를 가지며 타원형 또는 중간 원반 은하 일 가능성이 높습니다. J1402 + 2442 (B2 1400 + 24라고도 함)는 새로 발견 된 GRG 중 가장 큰 것입니다. 적색 편이는 약 0.337이고 숙주는 SDSS J140224.25 + 244224.3 및 SDSS J140224.31 + 244226.8로 지정된 가까운 한 쌍의 은하입니다. 약 0.28의 적색 편이에서 J0941 + 3126 (또는 B2 0938 + 31A)은 연구에서보고 된 5 개 중 가장 작은 GRG입니다. 이 소스는 SDSS J094103.62 + 312618.7에서 호스팅됩니다. 최소 246 만 광년 크기의 GRG 인 J1646 + 3627의 경우 0.43의 적색 편이에서 연구원들은이 천체가 은하단 GMBCG J251.67741에서 가장 밝은 성단 은하 (BCG)임을 발견했습니다. +36.45295. 이 발견은 Tang의 팀이 BCG에 대한 추가 연구를 수행하도록 동기를 부여했습니다. 그들은 이전에 알려진 13 개의 GRG가 BCG 후보로 분류 될 수 있다고보고합니다. 확인되면 알려진 BCG GRG의 수가 60 % 이상 증가합니다. 연구에서 설명 된 나머지 두 개의 거대한 전파 은하, 즉 J1331 + 2357과 J1421 + 1016은 각각 약 262 만 광년과 249 만 광년의 크기를 가지고있다. J1331 + 2357은 적색 편이가 0.33이고 숙주은하는 SDSS J133118.01 + 235700.4로 식별되며, J1421 + 1016은 적색 편이 가 0.37이며 숙주은하는 SDSS J142142.68 + 101626.2로 알려져 있습니다.
더 탐색 7 개의 새로운 거대한 전파 은하 발견 추가 정보 : Tang et al., Radio Galaxy Zoo : RGZ DR1 카탈로그의 New Giant Radio Galaxies, arXiv : 2009.03583 [astro-ph.GA]. arxiv.org/abs/2009.03583
https://phys.org/news/2020-09-giant-radio-galaxies.html
red-shift, blue-shift
.은하까지 거리 측정 새 열쇠, 표준촛불 초신성의 절대밝기
허블상수를 관측한 학자들. 왼쪽부터 엘런 샌디지, 웬디 프리드만, 애덤 리스.
[중앙선데이] 입력 2016.07.03 00:33
지구에서 멀리 있는 은하까지 거리를 측정할 수 있는 거리 사다리. 우주에서 정확한 관측이 가장 어려운 것은 우주 초기 140억 년 전에 방사된 빛도 아니고, 수십 억 광년 떨어져 있는 은하도 아니다. 허블 상수는 멀리 갈 필요도 없이 근거리에 있는 은하의 속도과 거리를 측정하면 알 수 있지만 가장 신뢰하기 어려운 측정값이기도 하다. 사실 현대우주론은 허블이 우주팽창 계수를 처음 관측하면서 시작됐다. 현대우주론 역사에서 최초의 관측이었지만, 이 허블상수는 아직 단 한 번도 정확하게 측정된 일이 없다. [송용선의 인터스텔라] 허블상수의 측정 정확하게 측정된 적 없는 허블 상수이 우주에서는 가만히 있어도 모두가 내게서 멀어져 간다. 사실 은하가 지구에서 멀어진다고 하는 것보다는, 공간 좌표상에 은하는 정지하고 있지만 공간 자체가 늘어나고 있다고 하는 것이 맞다. 그러다보니 멀리있는 은하가 더 빨리 멀어지는 것처럼 보인다. 허블상수가 100이라면, 지구에서 대략 300만 광년 떨어진 은하는 그냥 가만히 있어도 초속 100㎞의 속도로 지구에서 멀어진다는 것이다. 우리가 알고 있는 대부분의 허블상수 관측은 미국의 카네기 천문대 소속 연구자들이 주도했다. 그런데 같은 천문대에 있는 연구자들조차 서로 다른 허블상수를 내놓았다. 복도 하나를 사이에 두고 연구를 하던 엘런 샌디지와 웬디 프리드만은 샌디지가 타계한 2010년까지 단 한 차례도 서로 일치하는 관측값을 내놓지 못했다. 샌디지의 관측값은 50 근방에서 출발해서 60대 후반까지 접근했고, 프리드만의 관측값은 100 근방에서 출발해서 70대 초반까지는 접근했다. 하지만 두 천문학자의 관측값은 단 한 번도 70이라는 경계선을 넘어서지 못했다. 사람들은 “복도 건너편에 있는 프리드만의 연구실이 더 빨리 멀어지고 있다”고 농담을 하기도 했다. 그러다가 2015년 샌디지의 허블상수를 지지하는 관측 결과가 발표된다. 우주 초기 배경복사에너지를 관측해서 그 비등방 자료를 분석하게 되면 허블상수에 대한 간접적인 정보를 얻을 수 있다. 그런데 이 값을 바로 알 수 있는 것이 아니고, 우주의 70%를 차지하고 있는 암흑에너지에 대한 가정이 필요하다. 유럽의 관측위성 플랑크 연구팀은 이 암흑에너지가 진공에너지라고 가정한다면, 허블상수가 67이 된다고 발표한다. 평생 관측한 허블상수가 70을 밑돌았던 샌디지와 그의 동료들이 즐거워할 만한 소식이었다. 샌디지를 따르던 동료였다면 2010년 타계한 그의 묘비에 이 숫자를 헌정하고 싶었을 것이다. 하지만 지난달 9일 허블망원경으로 이 허블상수를 관측하던 애덤 리스와 그의 연구팀은 흥미있는 다른 결과를 발표한다. 리스의 허블상수는 73이다. 70이라는 숫자를 기준으로 60대가 아닌, 이제 반대편에 있는 값이 관측된 것이다. 이 숫자가 의미하는 것은 지구로부터 300만 광년 떨어진 은하가 기존에 알려져 있었던 초속 67㎞보다 더 빠른 초속 73㎞로 멀어진다는 것이다. 서울에서 부산까지 단 6초에 주파할 수 있는 어마어마한 속도다. 이 허블상수를 측정하기 위해서는 단 두가지 정보만 있으면 된다. 하나는 은하의 속도고, 다음은 그 은하까지의 거리다. 문제는 칠레에 20m급 망원경을 건설하며 우주초기에 나온 빛도 관측하는 시대에 접어들었지만 바로 이웃에 있는 은하의 거리를 정확하게 측정하게 못하는 것이다. 은하의 속도는 경찰이 사용하는 스피드건의 원리를 이용하면 비교적 정확하게 측정할 수 있지만 지구에서 은하까지의 거리를 정확하게 측정하는 것이 어렵다. 애덤 리스, 지난달 새로운 허블상수 발표우주에서 거리를 측정하는 방법은 연주시차(年周視差, annual parallax)를 이용하는 방법, 그리고 표준촛불(Standard Candle)을 이용하는 방법이 있다. 연주시차는 우리 은하를 벗어나면 사실상 적용하기 어렵기 때문에 다른 은하까지의 거리를 측정하기 위해서는 표준촛불이 필요하다. 얼마나 밝은 지 알고 있는 별이 있다면, 그 빛이 지구에서 얼마만큼 희미해 보이는지만 알아도 그 별까지의 거리를 쉽게 알 수 있게 된다. 일반적으로 많이 알려져 있는 두 표준촛불이 있다. 하나는 세페이드 변광성(Cepheid variable)이고 다른 하나는 한 은하에서 1000년에 한 번씩 터진다는 표준촛불 초신성(SN Ia)이다. 세페이드 변광성은 우리 은하에서도 많이 발견된다. 우리 은하에 있는 별들은 연주시차를 이용해서 쉽게 거리를 측정할 수 있다. 태양 주위를 공전하는 지구에서 6월에 보이는 별의 위치와 12월에 보이는 별의 위치가 다른 것을 직접 관측할 수 있다. 이렇게 되면 6월의 지구와 12월의 지구, 그리고 세페이드 변광성이 거대한 삼각형을 그리게 되고, 세페이드 변광성까지의 거리를 측정할 수 있다. 이 거리를 알면 별의 실제 밝기를 알 수 있다. 세페이드 변광성은 느리게 변할수록 더 밝아지기 때문에, 우리 은하에서 관측한 주기와 밝기 사이의 관계를 알게 되면, 다음부터는 별의 밝기가 변하는 주기만 측정해도 그 변광성의 실제 밝기를 알 수 있게 된다. 그런데 허블상수를 측정하려면 조금 멀리 있는 은하까지의 거리를 측정해야 하는데, 이렇게 멀리있는 은하에서는 세페이드 변광성이 잘 관측되지 않는다. 이런 경우 또 다른 표준촛불인 초신성을 사용할 수 있다. 문제는 이 초신성이 같은 밝기에서 폭발한다는 것은 알려져 있지만, 그 밝기가 정확히 얼마인지 모른다는 것이다. 이 절대밝기만 알게 되면 이 초신성을 이용해서 은하까지의 거리를 정확히 측정할 수 있다. 그림 1 세페이드 변광성(붉은원)과 표준촛불 초신성(파란 X)이 함께 관측되는 은하. 애덤 리스는 마치에 함께 기록돼 있는 그리스어를 이용해서 이집트의 상형문자를 해독한 것처럼, 세페이드 변광성과 표준촛불 초신성이 함께 관측된 은하를 이용해서 표준촛불 초신성의 절대밝기를 계산해냈다. 그림 1에는 붉은 원으로 표시된 세페이드 변광성과 파란색 X로 표시된 표준촛불 초신성이 함께 관측된 은하가 있다. 이 은하에 있는 세페이드 변광성은 그리스어처럼 해석이 가능해서 은하까지의 거리를 알 수 있게 해준다. 이 거리를 이용하면 이집트의 상형문자처럼 알 수 없었던 표준촛불 초신성의 절대밝기를 알 수 있다. 한 번 밝기를 알게 되면 이 표준촛불 초신성은 세페이드 변광성이 관측되지 않는 은하까지의 거리 측정에도 사용할 수 있게 된다. 리스는 이 로제타 은하에서 얻은 정보를 이용해서 300여 개의 초신성이 폭발한 은하까지의 거리를 계산했다. 그림 2에 보이는 것처럼 연주시차라는 첫 걸음에서 출발해서 로제타 은하를 거쳐 멀리있는 은하까지 긴 사다리를 올라간 것이다. 그런데 만일 이 관측이 정말 사실이라면 한 가지 흥미있는 가능성이 열린다. 20세기에는 미시세계에 대한 도전이 시작돼 일상에서 상상하지도 못한 새로운 현상들을 접하게 됐다. 이러한 경험을 바탕으로 세상의 모든 현상을 설명할 수 있다고 믿었던 입자표준모형이 완성된다. 이 이론은 이미 알려져 있었던 물질과, 아직 발견되지 않았지만 존재할 것이라고 예측한 물질들까지 포함하고 있었다. 놀라운 것은 입자표준모형이 있을 것으로 예측한 모든 종류의 쿼크가 다 발견됐고, 이론에서나 가능하지 실제로 있을 것 같지 않았던 ‘신의 입자’ 힉스(Higgs boson)까지 발견됐다는 사실이다. 이렇게 지상에서 계속된 성공에 고무돼 우리는 이 표준 모형으로 우주도 설명할 수 있을 것으로 생각했다. 진공에너지일까, 아니면 팬텀에너지일까반면에 우주에서는 이 입자표준모형으로 설명할 수 있는 물질이 전체의 5%에 불과하다. 입자표준모형을 비웃듯이 그 사이를 유유히 빠져나가며, 이론적으로도 예측하지 못했으며, 실험적으로도 검출되지 않은 암흑물질이 25%에 이른다. 그리고 나머지 70%는 소위 반중력현상을 일으킨다는 미지의 암흑에너지로 가득차 있다는 사실이 천문학적 관측에 의해서 발견됐다. 물리학자들은 기존의 입자표준모형을 그대로 보존하면서 새로운 관측을 설명할 수 있도록 확장하는 방법을 선택했다. 쿼크나 힉스처럼 처음부터 예측한 것은 아니지만, 기존의 이론에 새로운 가정을 도입해 암흑물질을 설명할 수 있다. 그리고 다소 무리가 있기는 하지만, 우주에서 발견된 낮은 에너지 준위의 진공에너지도 입자표준모형을 포기하지 않는 범위 내에서 설명할 수 있다. 암흑에너지가 진공에너지라면 세상을 이해하고 있다고 믿고 있는 인간의 자존심에 큰 상처를 주지는 않을 것이다. 로제타 스톤 그런데 애덤 리스가 관측한 허블상수가 정말 73이라면, 우주배경복사 실험에서 우주가 진공에너지라고 가정하고 계산한 허블상수 67과 정면으로 배치된다. 확률적으로는 진공에너지가 존재하지 않을 가능성이 99%가 된다. 우주배경복사 실험의 결과와 리스의 허블상수를 맞추기 위해서는 진공에너지가 아닌 팬텀 에너지라고 불리우는 유령입자가 필요하게 된다. 이 입자는 기존의 표준모형의 범주를 완전히 벗어난 물질로, 에너지의 경사면에 올려 놓으면 낮은 곳에서 안정화하는 것이 아니고, 다른 입자들이 불안정해지는 정상에서 안정화된다. 먼 미래에 팬텀 암흑에너지는 우주의 모든 다른 입자들을 해체해 버리게 된다. 140억 년 간 정성스럽게 만들어진 우주가 공중분해돼 버리는 것이다. 이 새로운 허블상수를 책상 위에 올려 놓으면서, 혹시 새로운 과학이 시작될 수 있을지도 모른다는 즐거운 상상을 해본다. 하지만 여기저기서 애덤 리스의 관측에 대한 비판이 나오고 있다. 다음 글에서는 허블상수에 관련된 부침에 대해 알아보고자 한다.
https://news.joins.com/article/20253424
ㅡ5 개의 새로운 거대한 전파 은하 (GRG)를 발견했습니다. 새로운 GRG는 230 만 광년에서 260 만 광년 범위의 크기를 가지며 0.28에서 0.43 사이의 적색 편이에서 확인되었습니다.
ㅡ적색편이(redshift)는 물체가 내는 빛의 파장이 늘어나 보이는 현상이다. 일반적으로 전자기파의 가시광선 영역에서, 파장이 길수록 (진동수가 작을수록) 붉게 보이기 때문에, 물체의 스펙트럼이 붉은색 쪽으로 치우친다는 의미에서 적색편이라고 불린다.
적색편이는 여러 원인에 의해 일어나는데, 가장 대표적인 것은 도플러 효과(Doppler fect)에 의한 것이다. 예를 들어, 사이렌을 울리는 소방차가 관측자에게 다가올 때는, 사이렌의 음높이가 높게 들리지만, 옆을 지나쳐서 멀어져 갈 때는 반대로 소리가 낮게 들리는 것을 느낄 수 있다. 이처럼 빛을 내는 천체가 관측자로부터 멀어지는 경우, 빛의 파장이 길어지게 된다. 우주론적 적색편이(cosmological redshift)는 공간의 팽창 자체 때문에 빛의 파장이 길어지는 현상으로 지구에서 수 백만 - 수십억 광년 만큼 아주 멀리 떨어져 있는 천체들로부터 관측된다. 마지막으로 중력 적색편이 현상(gravitational redshift)은 일반 상대론적 효과로서, 빛이 강한 중력장에서 빠져나오면서 에너지를 잃기 때문에 파장이 길어지는 현상이다. 적색편이의 반대말로 빛의 파장이 줄어들어 보이는 현상은 청색편이(blueshift)라고 하며, 빛을 내는 물체가 관측자에 가까워지거나, 빛이 중력장 안으로 들어갈 때 발생한다.
ㅡ메모 200918
우주의 광대한 지역에서 특정 패턴의 전파원을 발견하는데 적색편이로 확인하였다 한다. 적색편이는 우주가 후퇴하는 속도를 나타내는 허블상수가 지표이고 그값은 초속 73㎞이다.
허블망원경으로 이 허블상수를 관측하던 애덤 리스와 그의 연구팀은 흥미있는 다른 결과를 발표한다. 리스의 허블상수는 73이다. 70이라는 숫자를 기준으로 60대가 아닌, 이제 반대편에 있는 값이 관측된 것이다. 이 숫자가 의미하는 것은 지구로부터 300만 광년 떨어진 은하가 기존에 알려져 있었던 초속 67㎞보다 더 빠른 초속 73㎞로 멀어진다는 것이다.
나는 oms로 적색편이를 해석하는 입장이라 사실상 속도개념은 양자얽힘의 개념이 되고 있어 거의 순간적인 이동을 의미한다. 우주크기의 oms가 있고 그 내부에 작은 은하 격인 부분집합 형태의 oms가 존재 한다면 그 모든 mser값들은 주로 가로, 세로으로 향하여 합산된 적색편이로 oms 값에 이른다.
임의 수 'mser=prime number 13'이 존재한다면 '13의 값'을 곧바로 직통으로 보이는 가로와 세로의 뻥 뚫린 통로 뷰가 존재하고,
나머지들은 13x13 격자판에 파편처럼, oms 내부에서 흩어져 1들이 합산된 13을 적색편이를 토플러의 효과처럼 만든다. '1의 합산이 멀어질 수록 oms 임의 소수의 값(13)에 가까워질 것'이라는 Junggoo 마방진 효과이다.
아래의 그림은 12x12 oms 이다. 그림의 왼쪽 하단 화살표 표시로 2로 표시된 부분을 13이라고 가정해 보도록 하라. 가로와 세로에서 뻥 뚫린 모습이 초신성 폭발로 인한 전파원일 수도 있다.
Discovered 5 new giant radio galaxies (GRGs). The new GRG has a size ranging from 2.3 million light years to 2.6 million light years and has been identified at a redshift between 0.28 and 0.43.
ㅡRedshift is a phenomenon in which the wavelength of light emitted by an object increases. In general, in the visible region of electromagnetic waves, the longer the wavelength (lower the frequency), the more reddish it is, so it is called a red shift in the sense that the spectrum of an object is skewed toward red.
Redshift is caused by several causes, the most representative of which is due to the Doppler effect. For example, when a fire engine sounding a siren approaches an observer, the pitch of the siren is high, but when it passes by and goes away, you can feel the sound low. When a celestial body emitting light in this way moves away from the observer, the wavelength of light becomes longer. The cosmological redshift is a phenomenon in which the wavelength of light increases due to the expansion of space itself, observed from celestial bodies as far away as millions to billions of light years from Earth. Lastly, gravitational redshift is a general relativistic effect, a phenomenon in which light loses energy as it exits a strong gravitational field, resulting in a longer wavelength. As the opposite of redshift, the phenomenon of decreasing the wavelength of light is called blueshift, and occurs when an object that emits light approaches the viewer or when light enters the gravitational field.
ㅡNote 200918
It is said that a specific pattern of radio sources was found in a vast area of the universe, which was confirmed by a red shift. In the redshift, the Hubble constant, which represents the speed at which the universe retreats, is an index, and its value is 73 km/sec.
Adam Reese and his team, who observed the Hubble constant with the Hubble telescope, publish another interesting result. Reese's Hubble constant is 73. Based on the number 70, not in the 60s, but the value on the other side was observed. What this number means is that a galaxy 3 million light-years away from Earth is moving away at 73 km/sec, faster than the previously known 67 km/sec.
Since I am in a position to interpret redshift with oms, the concept of velocity has become a concept of quantum entanglement, meaning almost instantaneous movement. If there is a cosmic-sized oms, and there is a subset of oms, which is a small galaxy within it, all the mser values are mainly horizontally and vertically oriented redshifts to reach the oms value.
If there is an arbitrary number'mser=prime number 13', there is a horizontal and vertical open passage view that shows the'value of 13' directly,
The rest are like fragments on a 13x13 grid, scattered inside the oms, and the sum of 1s 13 makes a redshift like a Toffler effect. It is a Junggoo magic square effect that'the farther the sum of 1 is, the closer to the value of oms arbitrary prime number (13)'.
The figure below is 12x12 oms. Suppose that the part marked 2 by the lower left arrow mark in the picture is 13. The opening in the horizontal and vertical may be the source of the supernova explosion.
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