.Gravitational waves may reveal nature of dark matter
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.Gravitational waves may reveal nature of dark matter
중력파는 암흑 물질의 본질을 밝힐 수 있습니다
유니버시티 칼리지 런던 파이프라인의 그림입니다. IDM 시나리오의 선형 전력 스펙트럼은 클래스를 사용하여 계산된 다음 초기 조건으로 가젯 및 galform에 공급됩니다. galform 출력은 가젯의 halo 질량 함수와 교차 확인되어 중력파 이벤트 속도를 계산하는 compas에 입력됩니다. 크레딧: 피지컬 리뷰 D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.108.043512 AUGUST 8, 2023
-블랙홀 병합에서 중력파를 관측하면 암흑 물질에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있다고 UCL이 이끄는 국제 팀의 새로운 연구가 제안합니다. 카디프에서 열린 2023년 국립 천문학 회의에서 발표되고 현재 Physical Review D 저널에 발표된 이 연구는 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 다양한 종류의 암흑 물질이 있는 시뮬레이션된 우주에서 중력파 신호 생성을 연구했습니다.
-그들의 발견은 차세대 천문대에서 감지한 블랙홀 병합 사건의 수를 세는 것이 암흑 물질이 다른 입자와 상호 작용하는지 여부를 알려줄 수 있으며 따라서 암흑 물질이 무엇으로 구성되어 있는지 파악하는 데 도움이 될 수 있음을 보여줍니다. 우주론자들은 일반적으로 암흑 물질을 우주에 대한 우리의 이해에서 가장 큰 누락 부분 중 하나로 간주합니다.
-암흑 물질이 우주 의 모든 물질의 85%를 구성한다는 강력한 증거에도 불구하고 현재 암흑 물질의 기본 특성에 대한 합의는 없습니다. 여기에는 암흑 물질 입자가 원자나 중성미자와 같은 다른 입자와 충돌할 수 있는지 또는 영향을 받지 않고 직접 통과하는지 여부와 같은 질문이 포함됩니다.
-이를 테스트하는 방법은 후광이라고 불리는 짙은 암흑 물질 구름에서 은하가 어떻게 형성되는지 살펴보는 것입니다. 암흑 물질이 중성미자와 충돌하면 암흑 물질 구조가 분산되어 더 적은 수의 은하가 형성됩니다. 이 방법의 문제점은 사라지는 은하가 매우 작고 우리에게서 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 가능한 최고의 망원경으로도 은하가 있는지 여부를 확인하기 어렵다는 것입니다.
-이 연구의 저자는 사라진 은하를 직접 목표로 삼는 대신 중력파를 은하의 풍부함을 간접적으로 측정하는 방법으로 사용할 것을 제안합니다. 그들의 시뮬레이션은 암흑 물질이 다른 입자와 충돌하는 모델에서 먼 우주에서 블랙홀 병합이 훨씬 적다는 것을 보여줍니다. 이 효과는 현재의 중력파 실험으로는 볼 수 없을 정도로 작지만 현재 계획 중인 차세대 관측소의 주요 목표가 될 것입니다.
저자들은 그들의 방법이 우주의 대규모 구조를 탐구하기 위해 중력파 데이터를 사용하기 위한 새로운 아이디어를 자극하고 암흑 물질의 신비한 성질에 새로운 빛을 비추는 데 도움이 되기를 희망합니다. 이 연구의 주 저자 중 한 명인 Alex Jenkins 박사(UCL Physics & Astronomy)는 "중력파는 먼 우주를 관찰하기 위한 강력한 새 도구입니다.
차세대 관측소는 수십만 개의 블랙홀을 감지할 것입니다. 매년 병합되어 우주의 구조와 진화에 대한 전례 없는 통찰력을 제공합니다." 공동 저자인 Durham University의 Sownak Bose 박사는 "암흑 물질은 우주에 대한 우리의 이해에 있어 지속적인 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 즉, 암흑 물질 모델을 탐색하는 새로운 방법을 지속적으로 식별하는 것이 특히 중요하다는 것을 의미 합니다 .
모델 예측을 최대한 테스트하기 위한 새로운 탐사선 중력파 천문학은 암흑 물질 뿐만 아니라 보다 일반적으로 은하 의 형성과 진화를 더 잘 이해할 수 있는 경로를 제공합니다 ." 추가 정보: Markus R. Mosbech 외, 암흑물질 미세물리를 위한 새로운 프로브로서의 중력파 이벤트 속도, Physical Review D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.108.043512 저널 정보: Physical Review D 유니버시티 칼리지 런던 제공
https://phys.org/news/2023-08-gravitational-reveal-nature-dark.html
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메모 2308090249 나의 사고실험 oms 스토리텔링
나의 샘플링 oms에는 블랙홀 vixer와 중성자 별 smola를 정의역() 설정한 바 있다. 그리고 보통물질계 oms.inside와 암흑 물질계 oms.outside도 정의역()으로 설정한 바 있다.
이제 암흑물질의 정체에 대해서 중력파가 블랙홀 병합에서 중력파를 관측하면 암흑 물질에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있다고 UCL이 이끄는 국제 팀의 새로운 연구가 제안에 대해 답을 찾아줘야 한다. 중력파는 oms.vixer에서 나오나? 단언코 그렇다.
1.
이해를 돕기위해, 샘플링 oms.vix.a.blackhole를 예를 들어보자. vix.a(n!)는 가장 큰 oms이며 샘플링 oss.base.universe의 단위의 한 종류이다. 이는 블랙홀.vixer가 우주을 형성하는 단위이고 그종류는 무한히 많다는 뜻이다. 그종류가 위치적인지 아니면 속성인지는 아직 판단이 서지 않지만 블랙홀이나 중성자 별은 우주을 형성하는 기본단위인 것은 분명하다.
여기서 중성자 별(name: smola,vixxer,vig)는 블랙홀 vixer와 관계가 상호변형인 점도 알아야 한다. 이는 마치 우두머리 블랙홀이 일반인이 추천하여 세운 특별한 지위로 'zz'에 거주한다'는 점이다. 중성자 별의 출현에는 또다른 경로가 존재한다. 샘플링 qoms.mser.unit이다. 중첩의 특이점으로 다중우주의 복잡계 아원자 스프를 대량 유입한다. 쩌어업
2.
아무튼, 우주확장의 최대규모를 지칭할 때 blackhole.vix.a(n!)로 표현한다. 이는 vix.a(n!)~∞(a), n!은 무한대의 블랙홀의 종류이거나 속성을 나타내는 n!(계승) 갯수를 나타낸다. n!(a)=∞(a)는 아이러니하게도 가장 높은 온도를 나타내며 반대로 가장 낮은 온도가 a(n!)이다. 그래서 블랙홀이 가장 낮은 온도를 가지면 우주가 '가장 크게 확장되었다'는 함의가 나온다. 그리고 당연히 블랙홀.vixer의 종류이거나 속성도 그만큼 많아진다. 으음!
그와 더블어, 중성자 별들을 vixer가 중심에서 거느리며 우주의 내용물인 은하의 별들을 보통 물질.암흑 물질이 되어 우주에 가득 채운다. oms.inside,outside을 구분없이 oms=1를 발생 시킨다. 우주의 확장은 바로 outside를 끊임없이 넓히는 과정에서 나타나고 이는 샘플링 oss을 통한 질량더미 base가 oss.base.max.banc가 벌어지는 우주의 필라멘트 공극의 모습을 만든다. 여기서 최근 oss2, 유도 좌표 dcoss가 universe.max을 가속화는 점을 새롭게 정의역() 설정하게 되었다. 허허.
그러면 그많은 블랙홀이 중력파를 발생시켜서 oms는 중력장이 되었고 전자기장.xyzz'의 oms.sum 값은 수직으로 나타난 범차원의 문제로 확산된다. 허허.
- Observing gravitational waves from merging black holes can provide new insights into dark matter, new research from an international team led by UCL suggests. The study, presented at the 2023 National Astronomical Conference in Cardiff and now published in the journal Physical Review D, used computer simulations to study gravitational wave signal generation in a simulated universe with different types of dark matter.
-Their findings show that counting the number of black hole merging events detected by the Next Generation Observatory can tell us whether dark matter interacts with other particles, and thus help us figure out what dark matter is made of. give. Cosmologists generally consider dark matter to be one of the biggest missing pieces in our understanding of the universe.
- Despite strong evidence that dark matter makes up 85% of all matter in the universe, there is currently no consensus on the basic properties of dark matter. This includes questions such as whether dark matter particles can collide with other particles, such as atoms or neutrinos, or pass directly through them unaffected.
- A way to test this is to look at how galaxies form in dense dark matter clouds called halos. When dark matter collides with neutrinos, the dark matter structure disperses and fewer galaxies form. The problem with this method is that since the disappearing galaxies are very small and very far from us, even the best available telescopes make it difficult to determine whether they exist or not.
- Instead of directly targeting vanished galaxies, the study's authors suggest using gravitational waves as an indirect measure of galactic abundance. Their simulations show that in models where dark matter collides with other particles, black hole merging is far less likely in the distant universe. The effect is far too small to be seen with current gravitational wave experiments, but it will be a key target for next-generation observatories currently being planned.
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memo 2308090249 my thought experiment oms storytelling
In my sampling oms, I have set the domain ( ) of the black hole vixer and the neutron star smola. In addition, the normal matter system oms.inside and the dark matter system oms.outside have also been set as domains ( ).
Now, as for the identity of dark matter, a new study by an international team led by UCL has to answer, proposing that observing gravitational waves from merging black holes could provide new insights into dark matter. Do gravitational waves come from oms.vixer? Definitely yes.
One.
For better understanding, let's take sampling oms.vix.a.blackhole as an example. vix.a(n!) is the largest oms and is a kind of unit of sampling oss.base.universe. This means that black holes and vixers are the units that form the universe, and there are infinitely many types of them. Whether that kind is positional or property is yet to be determined, but it is clear that black holes and neutron stars are the basic units that form the universe.
It should also be noted here that the neutron star (name: smola, vixxer, vig) has a mutual transformation relationship with the black hole vixer. It is as if the chief black hole resides in 'zz' with a special position recommended by the general public. Another route exists for the emergence of neutron stars. Sampling is qoms.mser.unit. As a superposition singularity, a large amount of subatomic soup of the multiverse's complex system is introduced. jjang up
2.
Anyway, it is expressed as blackhole.vix.a(n!) when referring to the maximum scale of the expansion of the universe. This is vix.a(n!)~∞(a), where n! is the type of infinite black hole or n! (factorial) number representing properties. Ironically, n!(a)=∞(a) represents the highest temperature, and conversely, the lowest temperature is a(n!). So, when a black hole has the lowest temperature, it implies that the universe is 'most expanded'. And, of course, there are a lot of types of vixers or properties. Mmm!
In addition to him, the vixer leads the neutron stars at the center, and the stars of the galaxy, which are the contents of the universe, become normal matter and dark matter and fill the universe. Generates oms=1 regardless of oms.inside, outside. The expansion of the universe appears in the process of constantly expanding the outside, which creates the appearance of a filamentary void in the universe where the mass dummy base through sampling oss widens oss.base.max.banc. Here, recently oss2 and derived coordinates dcoss accelerate universe.max. haha.
Then, as many black holes generate gravitational waves, oms becomes a gravitational field, and the oms.sum value of electromagnetic field.xyzz' spreads to a multi-dimensional problem that appears vertically. haha.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sampleb. qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Samplec.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.What is the Big Bang Theory?
빅뱅 이론이란 무엇입니까?
앤드류 메이 , 엘리자베스 하웰마지막 업데이트13일 전 빅뱅 이론은 우주가 어떻게 시작되었는지 설명합니다. 빅뱅의 그래픽 삽화는 중앙의 밝은 점에서 큰 폭발을 보여줍니다. 빅뱅 이론은 우주가 137억 년 전에 어떻게 시작되었는지 설명합니다. (이미지 출처: Getty Images를 통한 RomoloTavani)
이동: 우주의 탄생
빅뱅 이론 FAQ 빅뱅 모델링 우주는 몇 살입니까? 중력파란 무엇입니까? 확장 대 폭발 우주의 팽창 JWST와 빅뱅 "빅뱅 이론" TV 쇼 추가 리소스 빅뱅 이론은 우주가 어떻게 시작되었는지에 대한 주요 설명입니다. 간단히 말해서, 우리가 알고 있는 우주는 무한히 뜨겁고 밀도가 높은 단일 점에서 시작하여 처음에는 상상할 수 없는 속도로, 그 다음에는 더 측정 가능한 속도로 팽창하고 팽창하여 앞으로 137억 년 동안 계속 팽창하는 우주에 도달했습니다. 오늘날 우리가 알고 있는 기존 기술로는 아직 천문학자들이 문자 그대로 우주의 탄생을 들여다볼 수 없습니다. 우리가 빅뱅에 대해 이해하는 것의 대부분은 수학 공식과 모델에서 나옵니다. 그러나 천문학자들은 우주 마이크로파 배경 으로 알려진 현상을 통해 확장의 "에코"를 볼 수 있습니다 . 천문학계의 대다수가 이론을 받아들이고 있지만, 빅뱅 외에 영원한 인플레이션이나 진동하는 우주와 같은 대안적인 설명을 하는 이론가들도 있습니다 .
물리학자 앨런 구스(Alan Guth)의 1980년 이론 에 따르면 빅뱅에 대한 우리의 사고 방식을 영원히 바꾸어 놓았다고 합니다. 우주 인플레이션이 갑작스럽고 여전히 불가사의한 종말을 맞았을 때 빅뱅에 대한 보다 고전적인 설명이 자리를 잡았습니다. "재가열"로 알려진 물질과 방사선의 홍수가 오늘날 우리가 알고 있는 입자, 원자, 별과 은하가 될 물질 등으로 우주를 채우기 시작했습니다. GN-z11을 강조하는 상자가 있는 별과 은하로 가득 찬 이미지, 흰색 중심이 있는 불규칙한 모양의 빨간색 "구름"으로 나타나는 젊은 은하.
허블 이미지는 빅뱅 직후에 나타난 멀리 떨어진 은하 GN-z11을 보여줍니다.(이미지 제공: NASA)
NASA에 따르면 이 모든 것은 우주가 시작된 지 불과 1초 만에 일어났습니다. 당시 모든 것의 온도는 화씨 약 100억도(섭씨 55억도)로 여전히 미친 듯이 뜨거웠습니다 . 우주는 이제 중성자, 전자, 양성자와 같은 기본 입자의 방대한 배열을 포함하고 있습니다. 이 초기 "수프"는 가시광선을 보유할 수 없었기 때문에 실제로 볼 수 없었을 것입니다. NASA는 "자유 전자는 햇빛이 구름의 물방울에서 산란되는 방식으로 빛(광자)을 산란시켰을 것"이라고 밝혔다.
그러나 시간이 지남에 따라 이러한 자유 전자는 핵과 만나 중성 원자 또는 동일한 양전하 및 음전하를 가진 원자를 생성했습니다. 이것은 빅뱅 이후 약 380,000년 후에 빛이 마침내 빛을 발하게 했습니다. 빅뱅의 "잔광"이라고도 불리는 이 빛은 우주 마이크로파 배경(CMB)으로 더 잘 알려져 있습니다. 그것은 1948년 Ralph Alpher와 다른 과학자들에 의해 처음 예측되었지만 거의 20년 후에 우연히 발견되었습니다 .
빅뱅에서 남은 CMB를 나타내는 주황색과 파란색 패치로 채워진 타원형 모양. 우주에서 가장 오래된 빛을 포착한 ESA의 플랑크 우주선이 찍은 빅뱅에서 남겨진 배경 방사선 지도. 이 정보는 천문학자들이 우주의 나이를 결정하는 데 도움이 됩니다.(이미지 출처: ESA와 Planck Collaboration, CC BY-SA)
이 우연한 발견은 NASA 기사에 따르면 뉴저지 벨 전화 연구소의 Arno Penzias와 Robert Wilson이 1965년에 라디오 수신기를 만들고 예상보다 높은 온도를 포착했을 때 발생했습니다 . 처음에 그들은 이상 현상이 안테나 내부에 앉으려는 비둘기와 그 쓰레기 때문이라고 생각했지만 엉망진창을 치우고 비둘기를 죽였고 이상 현상은 계속되었습니다. 동시에 Robert Dicke가 이끄는 Princeton University 팀은 CMB의 증거를 찾으려고 노력했고 Penzias와 Wilson이 이상한 관찰을 통해 우연히 발견했음을 깨달았습니다. 두 그룹은 각각 1965년 Astrophysical Journal에 논문을 발표했습니다. 전문가가 답변한 빅뱅 이론 FAQ 우리는 라스베이거스 네바다 대학교의 물리학 및 천문학 조교수인 Jason Steffens에게 빅뱅 이론에 대해 자주 묻는 몇 가지 질문을 했습니다.
Jason Steffens headshot 제이슨 스테펜스 조교수 제이슨 스테펜스(Jason Steffens)는 라스베이거스에 있는 네바다 대학교의 물리학 및 천문학 조교수입니다. 빅뱅이론은 증명되었는가? 이것은 우리가 일반적으로 할 수 있는 진술이 아닙니다. 우리가 할 수 있는 최선은 빅뱅 이론에 대한 강력한 증거가 있고 우리가 던지는 모든 테스트가 이론을 뒷받침한다고 말하는 것입니다.
수학자들은 무언가를 증명하지만, 과학자들은 증거가 항상 100% 미만인 어느 정도의 확신을 가지고 이론을 뒷받침한다고 말할 수 있을 뿐입니다. 따라서 약간 다른 질문에 대한 짧은 대답은 우리가 수집한 모든 관측 증거가 빅뱅 이론의 예측과 일치한다는 것입니다. 세 가지 가장 중요한 관찰은 다음과 같습니다.
1) 허블 법칙은 멀리 있는 물체가 거리에 비례하는 비율로 우리에게서 멀어지고 있음을 보여줍니다. 이는 모든 방향으로 균일한 팽창이 있을 때 발생합니다. 이것은 모든 것이 더 가까워진 역사를 의미합니다.
) 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)의 특성. 이것은 우주가 이온화된 가스(플라즈마)와 중성 가스에서 전이를 거쳤다는 것을 보여줍니다. 그러한 전환은 팽창하면서 냉각된 뜨겁고 밀도가 높은 초기 우주를 의미합니다. 이러한 전환은 빅뱅 이후 약 40만 년 후에 일어났습니다.
3) 가벼운 원소(He-4, He-3, Li-7 및 중수소)의 상대적 존재비. 이들은 빅뱅 후 처음 몇 분 동안 빅뱅 핵합성(BBN) 시대에 형성되었습니다. 그들의 풍부함은 우주가 과거에 정말로 뜨겁고 밀도가 높았다는 것을 보여줍니다(CMB가 형성되었을 때의 조건과는 달리, 규칙적으로 뜨겁고 밀도가 높았습니다. BBN이 발생했을 때와 온도 사이에는 약 100만 배의 온도 차이가 있습니다. CMB가 발생했을 때).
빅뱅 이론과 모순되는 사건이 있습니까?
내가 아는 한에서는 아니다. 가장 단순한 빅뱅 모델에서 발생하는 몇 가지 문제가 있지만 빅뱅 이론의 기본 전제와 여전히 일치하는 물리적 프로세스를 호출하여 해결할 수 있습니다. 특히, CMB 온도가 모든 곳에서 동일하고, 우주가 곡률이 없는 것처럼 보이며, 양자 역학 예측으로 인한 밀도 변동이 오늘날 올바른 크기와 모양의 은하단을 생성하지 않는다는 사실입니다. 이 세 가지 문제는 더 광범위한 빅뱅 이론의 일부인 인플레이션 이론으로 해결됩니다.
빅뱅 이론은 언제 성립되었습니까? 누가 아이디어를 생각해 냈습니까?
실제로 관측을 설정한 사람은 허블이었습니다. 특히 1970년대에 CMB가 감지되면서 증거가 계속 쌓였습니다. "빅뱅"이라는 용어는 1940년대 후반 천문학자 Fred Hoyle이 처음 사용했으며 결국 1970년대에 유행했습니다.
우리가 직접 볼 수 없기 때문에 과학자들은 빅뱅을 다른 방법으로 "보는" 방법을 알아내려고 노력해 왔습니다. 한 예로, 우주론자들은 거대한 슈퍼컴퓨터에서 현재 우주의 4,000개 버전을 시뮬레이션하여 빅뱅 이후 첫 순간에 도달하기 위해 되감기를 누르고 있습니다. 일본 국립 천문대(NAOJ)의 우주론자 마사토 시라사키 연구 책임자는 자매 웹사이트인 라이브 사이언스에 "우리는 최근 사진에서 우리 우주의 아기 사진을 추측하는 것과 같은 일을 시도하고 있다"고 말했다 . 2021년 이 연구에서 연구원들은 오늘날 우주에 대해 알려진 것과 함께 원시 우주에서 중력이 어떻게 상호 작용했는지에 대한 이해를 컴퓨터로 모델링한 수천 개의 우주와 비교했습니다. 그들이 가상 우주의 시작 조건을 예측할 수 있다면, 그들은 우리 우주가 처음에 어떻게 생겼을지 정확하게 예측할 수 있기를 바랐습니다. 다른 연구자들은 우리 우주의 시작을 조사하기 위해 다른 길을 선택했습니다.
-2020년 연구에서 연구원들은 물질과 반물질 사이의 분열을 조사함으로써 그렇게 했습니다. 아직 상호 검토되지 않은 이 연구에서 그들은 우주의 물질과 반물질 양의 불균형이 중력에 영향을 미치지만 상호 작용하지 않는 알려지지 않은 물질인 우주의 막대한 양의 암흑 물질과 관련이 있다고 제안했습니다. 빛으로. 그들은 빅뱅 직후의 결정적인 순간에 우주가 그 반대인 반물질보다 더 많은 물질을 만들도록 압력을 받았을 수 있으며, 그러면 암흑 물질의 형성 으로 이어질 수 있다고 제안했습니다 .
유럽 우주국의 플랑크 우주선에 대한 작가의 인상. 플랑크의 주요 목표는 빅뱅에서 남겨진 유물 방사선인 우주 마이크로파 배경을 연구하는 것입니다. (이미지 출처: ESA/C. Carreau)
CMB는 많은 우주선 임무를 수행하면서 현재 많은 연구자들에 의해 관찰되었습니다. 그렇게 하는 가장 유명한 우주 비행 임무 중 하나는 1990년대에 하늘을 매핑한 NASA의 Cosmic Background Explorer(COBE) 위성이었습니다. BOOMERanG 실험(밀리메트릭 외부은하 방사선 및 지구 물리학의 풍선 관측), NASA의 WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) 및 유럽 우주국의 플랑크 위성과 같은 몇 가지 다른 임무가 COBE의 발자취를 따랐 습니다 . 2013년에 처음 발표된 플랑크의 관측은 CMB를 전례 없이 상세하게 매핑했으며 우주의 나이가 이전에 생각했던 것보다 오래되었다는 것을 밝혔습니다. 연구 관측소의 임무는 진행 중이며 CMB의 새로운 지도가 주기적으로 공개됩니다.
그러나 지도는 남반구가 북반구보다 약간 더 붉게(따뜻하게) 보이는 이유와 같은 새로운 미스터리를 야기합니다. 빅뱅 이론에 따르면 CMB는 어디를 보더라도 거의 동일할 것이라고 합니다. CMB를 조사하는 것은 또한 천문학자들에게 우주의 구성에 대한 단서를 제공합니다. 연구원들은 우주의 대부분이 우리의 재래식 기구로는 "감지"할 수 없는 물질과 에너지로 구성되어 있어 " 암흑 물질 "과 " 암흑 에너지 " 라는 이름으로 이어지고 있다고 생각합니다 .
우주의 5%만이 행성, 별 , 은하 와 같은 물질로 구성되어 있다고 생각됩니다 . 중력파란 무엇입니까? 천문학자들은 독창적인 측정과 수학적 시뮬레이션을 통해 우주의 시작을 연구하는 동시에 급속한 팽창에 대한 증거도 찾았습니다. 그들은 예를 들어 두 개의 충돌하는 블랙홀이나 우주의 탄생과 같은 큰 교란에서 외부로 파문을 일으키는 시공간에서의 작은 섭동인 중력파를 관찰 함으로써 이를 수행했습니다 . 유력한 이론에 따르면, 우주가 탄생한 후 첫 1초 동안 우리의 우주는 빛의 속도 보다 빠르게 팽창했습니다 . (그런데 그것은 알버트 아인슈타인의 속도 제한을 위반하지 않습니다. 그는 한때 빛의 속도가 우주 내에서 이동할 수 있는 가장 빠른 것이라고 말했지만 그 진술은 우주 자체의 팽창에는 적용되지 않았습니다.) 우주가 확장됨에 따라 CMB와 중력파로 구성된 유사한 "배경 소음"이 생성되었습니다.
중력파는 CMB와 같이 하늘의 모든 부분에서 감지할 수 있는 일종의 정적이었습니다. LIGO Scientific Collaboration 에 따르면 이러한 중력파는 거의 감지할 수 없는 이론화된 편광을 생성했으며 그 중 한 유형은 "B-모드"라고 합니다. 2014년 천문학자들은 BICEP2라고 불리는 남극 망원경을 사용하여 B 모드의 증거를 발견했다고 말했습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 수석 연구원인 존 코박(John Kovac)은 2014년 3월 Space.com에 "우리는 우리가 보고 있는 신호가 실제이며 하늘에 있다고 매우 확신합니다."라고 말했습니다. 그러나 6월까지 같은 팀은 그들의 발견이 그들의 시야를 방해하는 은하계 먼지에 의해 변경될 수 있다고 말했습니다. 그 가설은 플랑크 위성의 새로운 결과에 의해 뒷받침되었습니다. 2015년 1월까지 함께 작업한 두 팀의 연구원들은 "Bicep 신호가 전부는 아니지만 대부분 별가루임을 확인했습니다"라고 New York Times는 말했습니다 .
행성이 서로 점점 더 멀어지는 것을 보여주는 이 그래픽 일러스트레이션에 표현된 우주의 진화. 이 그래픽은 빅뱅 이론과 인플레이션 모델을 기반으로 한 우주의 타임라인을 보여줍니다.(이미지 출처: NASA / WMAP 과학팀)
그러나 그 이후로 중력파의 존재가 확인되었을 뿐만 아니라 여러 번 관측되었습니다. 우주 탄생 당시의 B 모드가 아니라 보다 최근의 블랙홀 충돌에서 나온 이 파동 은 레이저 간섭계 중력파 관측소 (LIGO) 에 의해 여러 번 감지되었습니다. 2016년 개최. 2023년 6월 28일, 전 세계 과학자 팀이 은하수를 통해 흐르는 이러한 우주 잔물결의 "낮은 소리"를 발견했다고 보고하면서 주요 중력파 돌파구가 발표되었습니다. 천문학자들은 윙윙거리는 소리의 원인을 확실히 알지 못하지만 감지된 신호는 "강력한 증거"이며 무게가 수십억 달러에 달하는 "전체 우주에서 가장 거대한 블랙홀" 쌍에서 나오는 중력파에 대한 이론적 기대와 일치합니다. 이 연구를 공동 주도한 테네시 주 밴더빌트 대학의 중력파 천체물리학자 스티븐 테일러(Stephen Taylor)는 말했다 . 더 읽어보기: 우주의 중력파 배경이 처음으로 들렸습니다. 빅뱅은 폭발이었는가? 빅뱅은 종종 "폭발"로 묘사되지만 이는 오해의 소지가 있는 이미지입니다.
폭발 시 파편은 중앙 지점에서 기존 공간으로 튕겨져 나갑니다. 당신이 중앙 지점에 있다면 모든 조각들이 거의 같은 속도로 당신에게서 멀어지는 것을 볼 수 있을 것입니다. 하지만 빅뱅은 그렇지 않았다. 그것은 공간 자체의 확장이었습니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론 에서 나온 개념 이지만 일상 생활의 고전 물리학에는 해당하지 않는 개념입니다. 그것은 우주의 모든 거리가 같은 비율로 늘어나고 있다는 것을 의미합니다. X만큼 떨어져 있는 두 은하는 같은 속도로 서로 멀어지고 있는 반면, 2X 거리에 있는 은하는 두 배의 속도로 멀어지고 있습니다. 우주의 팽창 우주는 팽창하고 있을 뿐만 아니라 더 빠르게 팽창하고 있습니다. 이것은 시간이 지남에 따라 아무도 지구에서 다른 은하나 우리 은하 내의 다른 유리한 지점을 발견할 수 없다는 것을 의미합니다.
하버드 대학의 천문학자 Avi Loeb는 2014년 3월 Space.com 기사에서 "우리는 먼 은하들이 우리에게서 멀어지는 것을 보게 될 것이지만 그들의 속도는 시간이 지남에 따라 증가하고 있습니다"라고 말했습니다. "그래서 오래 기다리면 결국 먼 은하가 빛의 속도에 도달할 것입니다. 그 의미는 빛조차도 그 은하와 우리 사이에 벌어지는 간격을 메울 수 없다는 것입니다. 방법이 없습니다. 그들의 은하계가 우리에 비해 빛보다 빠르게 움직이면 그 은하에 있는 외계인들이 우리와 통신하고 우리에게 도달할 신호를 보낼 수 있습니다."
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기사: — 빅뱅의 첫 몇 초: 우리가 아는 것과 모르는 것 — 우주: 빅뱅에서 지금까지의 쉬운 10단계 — 이미지: 우주의 블랙홀 일부 물리학자들은 또한 우리가 경험하는 우주가 많은 우주 중 하나일 뿐이라고 제안합니다.
" 다중 우주 " 모델에서는 서로 다른 우주가 나란히 놓여 있는 거품처럼 서로 공존할 것입니다. 이론은 인플레이션의 첫 번째 큰 압박에서 시공간의 다른 부분이 다른 속도로 성장했음을 시사합니다 . 이것은 잠재적으로 다른 물리 법칙으로 다른 섹션, 즉 다른 우주를 잘라낼 수 있습니다. 관련: 최고의 멀티버스 영화 및 TV 프로그램: 닥터 스트레인지에서 닥터 후까지 MIT의 이론 물리학자인 Alan Guth는 2014년 3월 중력파 발견에 관한 기자 회견에서 "다중 우주로 이어지지 않는 인플레이션 모델을 구축하는 것은 어렵다"고 말했습니다. (Guth는 해당 연구와 관련이 없습니다.) "불가능한 것은 아니므로 여전히 수행해야 할 연구가 확실히 있다고 생각합니다. 그러나 대부분의 인플레이션 모델은 다중 우주로 이어지며 인플레이션에 대한 증거는 다중 우주 [아이디어]를 진지하게 받아들이는 방향으로 우리를 밀어 붙일 것입니다.
" 우리가 보는 우주가 어떻게 생겨났는지는 이해할 수 있지만, 빅뱅이 우주가 경험한 최초의 인플레이션 기간이 아니었을 가능성도 있습니다. 일부 과학자들은 우리가 인플레이션과 디플레이션의 규칙적인 주기를 거치는 우주에 살고 있으며 우연히 이러한 단계 중 하나에 살고 있다고 믿습니다. JWST와 빅뱅 우주에 있는 James Webb 우주 망원경에 대한 아티스트의 그림으로, 큰 선실드와 위에 밝은 빛이 있고 아래에 행성이 있습니다.
James Webb 우주 망원경은 과거를 깊이 들여다볼 수 있는 능력을 가지고 있습니다. (이미지 출처: 게티 이미지를 통한 dima_zel)
망원경은 거의 타임머신과 같아서 먼 과거를 들여다볼 수 있게 해줍니다. 허블 우주 망원경 의 도움으로 NASA는 우리에게 수십억 년 전의 은하계를 보여주었습니다. 허블의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경은 과거를 훨씬 더 깊이 들여다볼 수 있는 능력이 있습니다. NASA는 거의 136억년 전 최초의 은하가 형성되었을 때까지 되돌아가 볼 수 있기를 희망합니다. 그리고 주로 가시 광선 파장 대역 에서 보는 허블과 달리 JWST는 적외선 망원경으로 매우 먼 은하를 볼 때 큰 이점이 있습니다.
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