나선 은하 UGC 9391의 초신성과 세페이드 변광성 (The Supernova and Cepheids of Spiral Galaxy UGC 9391)

Image Credit: NASA, ESA, and A. Riess (STScI/JHU) et al.

이 은하가 과연 우리 우주의 팽창 속도에 대해 이야기 해줄 수 있을까? 사진에 담긴 UGC 9391는 세페이드 변광성들 (붉은 원) 뿐 아니라 최근에 터진 Ia형 초신성 (푸른 X)를 포함하고 있기 때문에 우주에 대해 많은 것을 이야기해 줄 수 있다. 이 두가지 종류의 천체는 모두 표준 촛불로서, 세페이드는 상대적으로 가까이에서, 초신성은 상대적으로 멀리 떨어진 거리를 재는데 사용된다. 따라서 이 나선 은하는 우리 우주의 멀고 가까운 거리를 측정해서 조정하는데 아주 중요하게 쓰일 수 있다. 예상과 다르게, UGC 9391과 몇 몇의 비슷한 은하들에 대한 허블 데이터를 활용한 최근 분석에 따르면 세페이드와 초신성을 통해 추정된 우리 우주의 팽창은 기존에 예측된 것 보다 더 빠른 것으로 생각된다. 초기 우주에 대한 일치되는 우주론에 대한 여러번의 성공적 발견을 통해, 천체 물리학자들은 이 차이에 대해 현재 굉장히 다양한 가설을 이야기하고 있다. 새롭게 부각되고 있는 가능한 설명으로는 독특한 형태의 천체물리학적 성분으로 생각되는 유령 에너지 혹은 암흑 복사가 있으며, 혹은 다소 시시한 설명으로 통계적 오류나 전체적으로 측정을 낮게 만든는 측정 오차일 것이라는 설명도 있다. 앞으로 수많은 관측을 통해 이 난제에 대한 해답을 찾을 수 있는 실마리를 찾을 수 있을 것이다.

Explanation: What can this galaxy tell us about the expansion rate of the universe? Perhaps a lot because UGC 9391, featured, not only contains Cepheid variable stars (red circles) but also a recent Type Ia supernova (blue X). Both types of objects have standard brightnesses, with Cepheids typically being seen relatively nearby, while supernovas are seen much further away. Therefore, this spiral is important because it allows a calibration between the near and distant parts of our universe. Unexpectedly, a recent analysis of new Hubble data from UGC 9391 and several similar galaxies has bolstered previous indications that Cepheids and supernovas are expanding with the universe slightly faster than expected from expansion measurements of the early universe. Given the multiple successes of early universe concordance cosmology, astrophysicists are now vigorously speculating about possible reasons for this discrepancy. Candidate explanations range from the sensational, such as the inclusion of unusual cosmological components types such as phantom energy and dark radiation, to the mundane, including statistical flukes and underestimated sources of systematic errors. Numerous future observations are being planned to help resolve the conundrum.