과학과 관련한 특히나 우주와 관련한 것들은
늘 저의 흥미와 관심을 끄는 내용입니다.
잘 이해는 가지 않지만서도...

[강석기의 과학카페] 모두가 동의하는 허블상수 구할 수 있을까
https://www.dongascience.com/news.php?idx=30251

1964년 초 미국 벨연구소의 전파천문학자 아노 펜지어스와 로버트 윌슨은 우연히 우주배경복사(마이크로파)를 발견했고 온도가 3K임을 확인했다. 가모프와 앨퍼의 가설을 입증한 것이다. 1989년 발사된 우주배경복사 관측위성인 코비는 우주배경복사 지도를 만들었고 우주의 온도가 2.7K임을 밝혔다.
2001년 발사된 우주배경복사탐사위성(WMAP)은 코비 위성보다 훨씬 높은 해상도의 우주배경복사 지도를 2003년 발표했다. 연구자들은 지도에서 드러난 미세한 온도 차이를 분석해 초기 우주의 팽창률을 추측할 수 있었다. 여기에 보통 물질(4.5%)과 암흑물질(22.7%), 암흑에너지(72.9%)의 비율까지 알아냈다.
이를 토대로 우주 팽창 패턴이 나왔고 허블상수(현재의 허블계수)를 계산할 수 있었다. 2007년 발표한 값은 70.4(+1.5, -1.6)였다. 2001년 프리드먼 박사팀의 허블상수 72(+8, -8)와 양립할 수 있는 결과로 여기까지는 문제가 없었다.

우주의 나이를 알아내려는 시도는 끝이 없죠.
참으로 신기한 것이기는 하지만 이렇게 단순한
숫자 하나로 모든 비밀을 알수 있을까 하는 의문도 듭니다.

지난 16일 시카고대 웬디 프리드먼 교수팀은 적색거성(주황색 별들)을 표준촛불로 써서 얻은 허블상수가 69.8이라고 발표했다. 이는 세페이드 변광성 관측에서 얻은 허블상수(74.03)보다 우주배경복사를 분석해 얻은 허블상수(67.66)에 더 가까운 값이다. NASA 제공

2009년 발사된 플랑크 위성은 4년 반에 걸친 관측 데이터를 바탕으로 WMAP보다 더 정밀한 우주배경복사 지도를 만들어 2013년 발표했다. 이에 따르면 우주 구성비가 약간 바뀌어 보통 물질이 4.9%, 암흑물질이 26.8%, 암흑에너지가 63.8%로 업데이트됐다. 가장 놀라운 결과는 허블상수가 67.80(+0.77, -0.77)로 꽤 작아졌다는 점이었다. 그 결과 우주 팽창 속도가 다소 느려졌고 우주의 나이도 기존 137억 년에서 138억 년으로 늘었다.
지난해 발표한 플랑크 위성의 최종 결과에서는 허블상수가 67.66(+0.42, -0.42)였다. 이는 세페이드 변광성 관측 결과를 토대로 리스 교수팀의 올해 발표한 74.03(+1.42, -1.42)과 양립할 수 없는 결과다. 양쪽 진영 모두 이전보다 한층 나아진 관측 데이터와 이론을 바탕으로 얻은 결과였기 때문에 학계가 당황하고 있다.

과학계 역시 정치와도 비슷하게 학계가 갈려있죠.
서로들 어찌나 싸우시는지...

적색거성은 세페이드 변광성보다 훨씬 흔할 뿐 아니라(태양도 수십 억 년 뒤 적색거성이 될 것이다) 쉽게 구분된다. 다만 밝기의 변동 폭이 큰 게 문제인데, 수백만 년에 걸쳐 점점 밝아지다가 최대치에 도달한 뒤 뚝 떨어진다. 프리드먼 교수팀은 많은 적색거성을 관측해 밝기가 최대치에 이른 적색거성을 표준촛불로 써서 허블상수를 얻었다.
지난 16일 공개된 논문에 따르면(학술지 ‘천체물리학저널’에 실릴 예정이다) 적색거성 측정에서 얻은 허블상수는 69.8(+1.9, -1.9)로 세페이드 변광성 관측 결과(74.03(+1.42, -1.42))보다 꽤 낮았다. 오히려 우주배경복사 분석에서 얻은 67.66(+0.42, -0.42)에 좀 더 가깝다.

어떤 것이 더 정확하다고 말하기는 어려울 것입니다.
제임스웹이 보다 오래동안 활약을 하면
더 정확한 정보를 얻을 수 있겠죠.