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연구보고서 기본정보
표준우주론에 도전하는 우주 거대 구조 현상 규명
연구보고서 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 공개여부 | |
| 사업명 | |
| 과제명(한글) | |
| 과제명(영어) | |
| 과제고유번호 | |
| 보고서유형 | report |
| 발행국가 | |
| 언어 | |
| 발행년월 | 2016-06-01 |
| 과제시작년도 |
연구보고서 개요
| 주관연구기관 | 서울대학교 |
|---|---|
| 연구책임자 | |
| 주관부처 | |
| 사업관리기관 | |
| 내용 | |
| 목차 | |
| 초록 | 지난 3년 연구 기간 동안 표준 우주론의 예측과 아주 잘 부합되지 않는 우주 거대 구조 현상을 규명하기 위하여 다음과 같은 해석적 방법의 개발, 현상에 대한 새로운 해석 및 수치 분석을 수행하였다. • 우주 물질 요동장의 진폭값이 플랑크 우주배경복사 온도 요동장 관측으로 측정하였을 때와 근거리 은하단 질량함수를 이용하여 측정하였을 때 통계적으로 유의미한 정도의 차이가 나는 것에 대한 새로운 해법을 제시하였다. 근거리 우주가 반경 약 200 메가파섹 정도 되는 크기의 약간 저밀도인 위치에 존재한다는 가정을 세우고 이 저밀도 지역에서 발견되는 은하단의 수가 관측된 값과 일치할 경우 물질 밀도 요동장이 플랑크 결과와 일치하더라도 쉽게 설명될 수 있다는 것을 해석적으로 증명하였다. 뿐만 아니라 이 가정이 들어 맞다면 적색 왜곡 정도로 측정한 우주 밀도 성장률이 우주배경복사 온도요동으로 측정된 값보다 작은 이유도 설명될 수 있다는 것을 규명하였다. • 근거리에서 발견된 초은하단의 곧은 정도를 측정하여 중력법칙을 검증하고 암흑에너지의 정체를 규명 할 수 있다는 것을 수치 분석을 통해 최초로 규명하였다. 초은하단은 은하단들이 합병 주이면서 완전히 비리얼한 상태에 도달하지 않은 거대 구조물이다. 이 초은하단 내 은하단 합병의 진행과정은 배경 우주론에 의해 특히 중력법칙 그리고 암흑에너지의 상태법칙에 크게 의존한다. 변형 중력이론의 예견대로 중력법칙이 상대성이론에서 벗어난다면 은하단의 초은하단으로의 합병이 좀 더 등방적으로 이루어질 것이기 때문에 초은하단이 평균적으로 곧은 형태를 띠지 않을 것이다. 암흑에너지가 우주상수가 아니라 암흑물질과 상호작용할 경우도 역시 은하단의 합병이 등방적으로 일어날 것으로 예측된다. 컴퓨터 시뮬레이션자료를 분석하여 초은하단의 곧은 정도를 나타내는 지표를 결정하고 이 지표 값이 배경 우주와 어떤 상관관계를 보이는지 탐색한 뒤 중력법칙의 변형, 암흑에너지와 암흑물질의 상호작용 정도에 의존성을 살펴보았다. 이 연구를 통해 초은하단의 곧은 정도를 측정하여 표준우주론을 검증할 수 있을 뿐만 아니라 중력법칙 변화 모델과 암흑물질과 상호작용하는 암흑에너지 모델의 축퇴문제도 해결가능하다는 새로운 발견을 이루었다. • 은하 공동내 은하들의 분포와 우주 웹의 상호 연관성을 관측 자료 분석을 통해 검증하고 이를 통해 성미자 질량을 은하 공동내 은하들 분포를 이용하여 측정하는 새로운 가능성을 제시하였다. 중성 미자의 질량이 제로가 아니라면 공동내 은하들 분포 형태가 변하며 또한 우주 웹 필라멘트와 상호 연관성이 증가한다는 새로운 이론을 제시하여 표준우주론을 공동 규모에서 검증하는 방법론을 제시하였다. • 버고은하단 주위 인폴 지역에서 은하단 중력의 영향을 받아 광역허블팽창보다는 느리게 팽창하는 은하들의 특이속도 프로파일을 이용하여 은하단의 동력학적 질량을 측정하고 이것을 약중력렌즈 질량과 비교하여 중력법칙을 검증하는 새로운 이론을 제기하였고 관측된 버고 은하단에 적용하여 이론을 검증하였다. 버고 은하단 인폴 지역 은하들이 필라멘트형태로 분포되어있다는 것을 관측 자료 분석을 통해 알아내고 이 인폴 지역 필라멘트에 속한 은하들의 속도 분포 프로파일을 측정하고 이 은하단의 동력학적 질량이 기존 방법을 이용해 버고 은하단내 은하의 속도분산을 이용하여 측정한 값과 통계적으로 유의미하게 차이가 난다는 새로운 발견을 하였다. • 은하군 주변 인폴지역에 놓은 필라멘트 은하들의 특이 속도 프로파일의 파워 지수를 측정하여 은하군의 회전 반경 (Turn-Around Radius)을 구한 뒤 그 값이 표준우주론 및 중력 법칙이 상대성이론과 부합되는지를 검증할 수 있는 독립적 방법론을 제시하고 이 이론을 은하수에 가장 가까운 은하군인 NGC5353/4 적용하여 검증하였다. 이 검증과정에서 이 최단 거리 은하군의 회전 반경이 표준우주론의 예측값과 완전히 부합되지 않는다는 아주 놀랍고 새로운 발견을 이루어 냈다. (출처:요약문 4p) |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=REPORT&cn=TRKO201700013222 |
| 첨부파일 |
추가정보
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