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어두운 우주의 불빛 (Rumors of a Dark Universe)

APOD

2019년 8월 5일

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Image Credit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

21년 전 처음 공개된 결과에 따르면 우리 우주의 대부분의 에너지는 별이나 은하가 아니라 공간 그 자체와 연관되어 있다. 우주론 연구자의 언어로 표현하자면 아주 멀리 떨어진 초신성들의 관측이 바로 거대한 우주 상수 — 암흑 에너지 — 를 암시한다. 우주 상수가 제안된 것은 새로운 것은 아니다 — 이들은 현대 상대론적 우주론이 발전되면서 이미 제시되었다. 이러한 주장은 천문학자들에게는 인기가 많지 않았다. 암흑 에너지는 이미 알려진 우주의 구성 요소와 너무 달랐고, 암흑 에너지의 함량은 또 다른 관측에 의해 제한된 것처럼 보였고, 조금-이상한 우주론학자들은 이전에 막대한 양의 암흑 에너지 없이도 기존의 데이터를 잘 설명했기 때문이다. 여기서 주목할 것은 과학자들이 진행한 연구의 멋진 평판과 직접적이고 확실한 관측 방식이다. 20년 넘게 독립된 천문학 연구팀은 계속해서 데이터를 축적해 암흑 에너지의 존재를 입증했고 현재 우주가 가속 팽창하고 있다는 새로운 결과를 내놓았다. 2011년 팀의 리더들은 이 공로로 노벨 물리학상을 수상했다. 위 사진은 1994년 발생한 초신성의 사진으로 연구 협력팀 중 하나가 촬영한 나선 은하의 외곽에서 터진 초신성을 담고 있다.

Explanation: Twenty-one years ago results were first presented indicating that most of the energy in our universe is not in stars or galaxies but is tied to space itself. In the language of cosmologists, a large cosmological constant — dark energy — was directly implied by new distant supernova observations. Suggestions of a cosmological constant were not new — they have existed since the advent of modern relativistic cosmology. Such claims were not usually popular with astronomers, though, because dark energy was so unlike known universe components, because dark energy’s abundance appeared limited by other observations, and because less-strange cosmologies without a signficant amount of dark energy had previously done well in explaining the data. What was exceptional here was the seemingly direct and reliable method of the observations and the good reputations of the scientists conducting the investigations. Over the two decades, independent teams of astronomers have continued to accumulate data that appears to confirm the existence of dark energy and the unsettling result of a presently accelerating universe. In 2011, the team leaders were awarded the Nobel Prize in Physics for their work. The featured picture of a supernova that occurred in 1994 on the outskirts of a spiral galaxy was taken by one of these collaborations.