.Does the universe behave the same way everywhere? Weak gravitational lensing could provide an answer
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우주는 어디에서나 같은 방식으로 행동하는가? 약한 중력 렌즈가 답을 제공할 수 있다
SISSA Medialab 제공 E 및 B 모드가 먼 은하의 이미지를 변형하는 방법의 예. 출처: SISSA Medialab Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ( JCAP ) 에 게재된 한 연구에서는 유클리드 우주 망원경과 같은 새로운 관측소에서 수집한 천문 이미지에서 약한 중력 렌즈(일반 상대성 이론에서 설명하는 빛 왜곡 효과)를 활용하여 우주의 균질성과 등방성 가정인 우주론적 원리를 테스트하는 방법론을 제시합니다. 우주론적 원리에서 이상 현상의 증거를 찾는 것은 우주에 대한 우리의 현재 이해에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. "우주론적 원리는 겸손에 대한 궁극적인 진술과 같습니다." 남아프리카 케이프타운, 웨스턴 케이프 대학교의 천체물리학자이자 새로운 논문의 주저자인 제임스 아담이 설명합니다. 우주론적 원리에 따르면 우리는 우주의 중심에 있지 않을 뿐만 아니라 진정한 중심은 존재하지 않습니다. 균질성과 유사하지만 별개이고 균질성과 독립적인 또 다른 가정은 우주가 등방성이라는 것입니다. 즉, 선호하는 방향이 없다는 의미입니다. 이러한 가정은 우주의 기원, 진화 및 현재 상태를 설명하는 데 사용되는 이론적 틀인 표준 우주론 모델의 기초가 됩니다. 현재 가장 견고하고 일관된 모델이며, 아직 완벽하지는 않지만 수많은 과학적 관찰을 통해 검증되었습니다. 사실, 최근의 몇몇 우주론적 관측 결과에 따르면, 매우 큰 규모에서는 이방성이 존재할 수 있다고 합니다. 이방성이란 등방성 가정에 도전하는 우주 구조의 변화를 말합니다. 이러한 이상 현상은 다양한 방법을 사용하여 확인되었으며, 여기에는 우주의 팽창 속도 에 대한 상충되는 측정 , 우주 마이크로파 배경 복사에 대한 연구, 우주론적 데이터의 다양한 불일치가 포함됩니다. 그러나 이러한 관찰은 아직 결론적이지 않습니다. 측정 오류를 배제하려면 독립적인 방법론을 사용하여 더 많은 데이터를 수집해야 합니다. 여러 기술이 동일한 이상치를 확인하면 그 존재를 기각하기가 훨씬 더 어려워질 것입니다. Adam과 동료들이 JCAP 에 발표한 새로운 연구는 Euclid와 같은 기구의 관측을 사용하여 우주의 등방성을 테스트하는 새로운 방법론을 개발했습니다.
Euclid는 2023년에 발사된 ESA 우주 망원경으로, 전례 없는 파워, 정밀도, 해상도로 우주의 이미지를 생성하기 시작했습니다. "우리는 약한 중력 렌즈라고 불리는 이방성을 제한하는 다른 방법을 조사했습니다."라고 Adam은 말합니다. 약한 렌즈는 우리와 먼 은하 사이의 물질이 은하의 빛을 약간 구부려 겉보기 모양을 바꾸기 때문에 발생합니다. 이 특정 유형의 왜곡은 우주에 이방성이 존재하는지 여부를 보여줄 수 있습니다. 실제로 약한 렌즈 데이터를 분석하면 과학자들은 신호를 두 가지 구성 요소로 분리할 수 있습니다.
등방성 및 균질 우주에서 물질이 분포하는 데 의해 생성되는 E 모드 전단과 일반적으로 매우 약하여 등방성 우주에서 대규모로 나타나지 않아야 하는 B 모드 전단입니다. 대규모로 B-모드를 관찰하는 것만으로는 이방성을 확인하기에 충분하지 않습니다. 이방성 신호는 매우 약하고 측정 오류나 2차 효과로 인해 발생할 수 있기 때문입니다. 이방성이 실제라면 E-모드와 B-모드에 비독립적인 방식으로 영향을 미쳐 두 신호 사이에 상관관계를 생성합니다.
유클리드의 데이터가 E-모드와 B-모드 사이에 상당한 상관관계를 보여주는 경우에만 우주의 이방성 확장을 시사합니다. Phys.org에 매일 통찰력을 제공하는 10만 명 이상의 구독자 와 함께 과학, 기술, 우주 분야의 최신 소식을 알아보세요 . 무료 뉴스레터 에 가입하여 중요한 돌파구, 혁신, 연구에 대한 업데이트를 매일 또는 매주 받아보세요 . 이메일 다음 단계 및 가능한 의미 아담과 동료들은 연구에서 이방성 우주 팽창의 효과를 컴퓨터로 시뮬레이션하고 등방성에서의 편차가 약한 렌즈 신호를 어떻게 변화시키는지 설명하는 모델을 개발했습니다.
그런 다음 그들은 이방성 우주가 두 신호 사이에 상관관계를 생성할 것임을 보여주기 위해 EB 교차 상관관계를 계산했고, 그들의 모델을 미래의 유클리드 데이터에 적용하여 이러한 관측이 잠재적인 이방성을 감지하기에 충분히 정확할 것임을 보여주었습니다. 유클리드는 이미 이러한 분석에 유용한 데이터를 제공하기 시작했으며, 새로운 관측소가 곧 온라인에 올라올 것입니다. 이제 그들은 적절한 방법론을 개발했으므로, 아담과 그의 동료들은 그것을 실제 데이터에 적용할 계획입니다.
"일단 당신의 작업을 네 번 정도 검토한 후에는, 이 근본적인 가정이 실제로 사실인지 아닌지, 특히 후기 우주에서 사실인지 진지하게 고려해야 합니다. 아니면, 아마도 사실이 아니었을 수도 있습니다."라고 애덤은 설명합니다. 이러한 이상 현상이 확인된다면 우주론의 새로운 장이 열릴 것입니다. 하지만 쉽지는 않을 것입니다. 이방성을 예측하는 대체 이론적 모델이 이미 있지만, 표준 모델만큼 견고하거나 널리 받아들여지는 것은 없습니다. 그러나 이론적 수정은 또한 감지될 수 있는 이방성의 정도에 따라 달라지는데, 이는 불확실한 채로 남아 있습니다. "심각한 수정일 수도 있습니다." Adam이 결론을 내립니다. "또는 여기저기에 약간의 용어를 추가할 수도 있습니다. 누가 알겠습니까?"
자세한 정보: James Adam et al, Probing the Cosmological Principle with weak lensing shear, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (2025). arXiv 에서 : DOI: 10.48550/arxiv.2411.08560 저널 정보: arXiv SISSA Medialab 에서 제공
https://phys.org/news/2025-02-universe-weak-gravitational-lensing.html
메모 2502120308 소스1.분석중_【】
1.
우주는 어디에서나 같은 방식으로 행동하는가? 약한 중력 렌즈가 답을 제공할 수 있다
한 연구에서는 유클리드 우주 망원경과 같은 새로운 관측소에서 수집한 천문 이미지에서 약한 중력 렌즈(일반 상대성 이론에서 설명하는 빛 왜곡 효과)를 활용하여 우주의 균질성과 등방성 가정인 우주론적 원리를 테스트하는 방법론을 제시한다. 우주론적 원리에서 이상 현상의 증거를 찾는 것은 우주에 대한 우리의 현재 이해에 큰 영향을 미칠 수 있다.
우주론적 원리는 겸손에 대한 궁극적인 진술과 같다. 우주론적 원리에 따르면 우리는 우주의 중심에 있지 않을 뿐만 아니라 진정한 중심은 존재하지 않다.
균질성과 유사하지만 별개이고 균질성과 독립적인 또 다른 가정은 우주가 등방성이라는 것이다. 즉, 선호하는 방향이 없다는 의미이다. 이러한 가정은 우주의 기원, 진화 및 현재 상태를 설명하는 데 사용되는 이론적 틀인 표준 우주론 모델의 기초가 된다. 현재 가장 견고하고 일관된 모델이며, 아직 완벽하지는 않지만 수많은 과학적 관찰을 통해 검증되었다.
2.
사실, 최근의 몇몇 우주론적 관측 결과에 따르면, [2]매우 큰 규모에서는 이방성이 존재할 수 있다]고 한다. 이방성이란 등방성 가정에 도전하는 우주 구조의 변화를 말한다.
이러한 이상 현상은 다양한 방법을 사용하여 확인되었으며, 여기에는 우주의 팽창 속도 에 대한 상충되는 측정 , 우주 마이크로파 배경 복사에 대한 연구, 우주론적 데이터의 다양한 불일치가 포함된다. 그러나 이러한 관찰은 아직 결론적이지 않다.
_[2】우주는 이방성이다. 그 이유를 qpeoms.msbase가 증명한다. 미세중력으로 xy 등방성과 xyz 확인하면 된다. xy에 z이 추가된 조건의 위치가 존재한다. 보기1.에서 보듯이...이곳에 거대한 규모의 블랙홀 vixer들이 존재하고 xy조건에는 vixxer.neutron_stars가 존재한다. 어허.
보기1.
sample 1.vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
2-1.
측정 오류를 배제하려면 독립적인 방법론을 사용하여 더 많은 데이터를 수집해야 한다. 여러 기술이 동일한 이상치를 확인하면 그 존재를 기각하기가 훨씬 더 어려워질 것이다.
3.
새로운 연구는 Euclid와 같은 기구의 관측을 사용하여 우주의 등방성을 테스트하는 새로운 방법론을 개발했다. Euclid는 2023년에 발사된 ESA 우주 망원경으로, 전례 없는 파워, 정밀도, 해상도로 우주의 이미지를 생성하기 시작했다.
우리는 약한 중력 렌즈라고 불리는 이방성을 제한하는 다른 방법을 조사했다. 약한 렌즈는 우리와 먼 은하 사이의 물질이 은하의 빛을 약간 구부려 겉보기 모양을 바꾸기 때문에 발생한다. 이 특정 유형의 왜곡은 우주에 이방성이 존재하는지 여부를 보여줄 수 있다.
3-1.
실제로 약한 렌즈 데이터를 분석하면 과학자들은 신호를 두 가지 구성 요소로 분리할 수 있다. [3-1]등방성 및 균질 우주에서 물질이 분포하는 데 의해 생성되는 E 모드 전단과 일반적으로 매우 약하여 등방성 우주에서 [대규모로 나타나지 않아야 하는 B 모드 전단]이다.
_【3-1】E 모드 전단은 ms.vixxer 모드 vixxer(smolas.neutron_stars,xy 조건 만족)이고 , B 모드 전단은 vixer.black_holes(xyz 조건만족) 상태이다. 허허.
그래서
ㅡ대규모로 B-모드를 관찰하는 것만으로는 이방성을 확인하기에 충분하지 않다. 이방성 신호는 매우 약하고 측정 오류나 2차 효과로 인해 발생할 수 있기 때문이다.
이방성이 실제라면 E-모드와 B-모드에 비독립적인 방식으로 영향을 미쳐 두 신호 사이에 상관관계를 생성한다. 유클리드의 데이터가 E-모드와 B-모드 사이에 상당한 상관관계를 보여주는 경우에만 우주의 이방성 확장을 시사한다.
4.다음 단계 및 가능한 의미
연구에서 이방성
우주 팽창의 효과를 컴퓨터로 시뮬레이션하고 등방성에서의 편차가 약한 렌즈 신호를 어떻게 변화시키는지 설명하는 모델을 개발했다.
그런 다음 그들은 이방성 우주가 두 신호 사이에 상관관계를 생성할 것임을 보여주기 위해 EB 교차 상관관계를 계산했고, 그들의 모델을 미래의 유클리드 데이터에 적용하여 이러한 관측이 잠재적인 이방성을 감지하기에 충분히 정확할 것임을 보여주었다.
이러한 이상 현상이 확인된다면 우주론의 새로운 장이 열릴 것이다. 하지만 쉽지는 않을 것이다. 이방성을 예측하는 대체 이론적 모델이 이미 있지만, 표준 모델만큼 견고하거나 널리 받아들여지는 것은 없다.
그러나 이론적 수정은 또한 감지될 수 있는 이방성의 정도에 따라 달라지는데, 이는 불확실한 채로 남아 있다. "심각한 수정일 수도 있다. 또는 여기저기에 약간의 용어를 추가할 수도 있다. 누가 알겠나?"
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