레진코믹스

400명 이상의 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀인, 암흑 에너지 조사(Dark Energy Survey)팀에서, 1499개의 초신성을 분석한 결과를 발표함. 이 수치는 1998년 우주의 가속팽창을 보고했던 팀이 사용한 52개의 초신성보다, 대략 30배 정도 많은 수치임.

https://noirlab.edu/public/news/noirlab2401/?lang

본문 내용중에 핵심 문구를 보면,

The standard cosmological model is known asΛCDM, or ‘Lambda cold dark matter’. This mathematical model describes how the Universe evolves using just a few features such as the density of matter, the type of matter and the behavior of dark energy. While ΛCDM assumes the density of dark energy in the Universe is constant over cosmic time and doesn’t dilute as the Universe expands, the DES Supernova Survey results hint that this may not be true.

표준 우주론 모델은ΛCDM또는 '람다 차가운 암흑물질'로 알려져 있습니다.이 수학적 모델은 물질의 밀도, 물질의 유형, 암흑 에너지의 행동과 같은 몇 가지 특징을 사용하여 우주가 어떻게 진화하는지 설명합니다.ΛCDM은 우주의 암흑 에너지 밀도가 우주 시간에 걸쳐 일정하고 우주가 팽창해도 희석되지 않는다고 가정하지만, DES 초신성 조사 결과는 이것이 사실이 아닐 수도 있음을 암시합니다.

An intriguing outcome of this survey is that it is the first time that enough distant supernovae have been measured to make a highly detailed measurement of the decelerating phase of the Universe, and to see where the Universe transitions from decelerating to accelerating. And while the results are consistent with a constant density of dark energy in the Universe, they also hint that dark energy might possibly be varying.“There are tantalizing hints that dark energy changes with time,”said Davis,“We find that the simplest model of dark energy ΛCDM is not the best fit. It’s not so far off that we’ve ruled it out, but in the quest to understand what is accelerating the expansion of the Universe this is an intriguing new piece of the puzzle. A more complex explanation might be needed.”

이번 조사의 흥미로운 결과는 우주의 감속 단계를 매우 자세하게 측정하고 우주가 감속에서 가속으로 전환되는 지점을 확인할 수 있을 만큼 충분히 먼 거리에 있는 초신성이 측정된 것은 이번이 처음이라는 것입니다.그리고 그 결과는 우주의 암흑 에너지의 일정한 밀도와 일치하지만, 암흑 에너지가 변할 수도 있음을 암시하기도 합니다.데이비스는“암흑에너지가 시간에 따라 변한다는 감질나는 힌트가 있다” 며“우리는 가장 단순한 암흑에너지 모델인 ΛCDM이 적합하지 않다(best fit은 아니다.)는 것을 발견했다”고 말했다.우리가 그것을 배제할 만큼 멀지는 않지만, 우주의 팽창을 가속화하는 것이 무엇인지 이해하려는 탐구에서 이것은 흥미로운 새로운 퍼즐 조각입니다.좀 더 복잡한 설명이 필요할 수도 있다”고 말했다.

이 결과는, 고등과학원 박창범 교수팀의 2023년 발표와 유사합니다.

박창범 교수팀, “암흑에너지는 ‘제5원소’ 가능성” 제시, w=-0.903.
우주 상수 모델은 w=-1로, 암흑에너지가 균일한 에너지 밀도를 가지는 모델인데, w값이 -1이 아니라면, 이것은 암흑에너지 밀도가 시간에 따라 변할 가능성을 시사합니다. 이러한 경우에, 우주 상수 모델은 틀린 모델이 되게 됩니다.

https://www.inews24.com/view/1620396

표준 우주론으로 인정받았던 ΛCDM 모델의 현재 상황

1) 암흑에너지 즉, 우주 상수 Λ의 기원을 설명하지 못하고 있으며, 유력한 후보로 제시했던 진공 에너지의 경우에, 관측값과 이론적 예측값 간에 10^120배(일부 모델에 따라 10^60배 수준으로 줄어 들기도 함.)라는 엄청난 차이가 존재함. Cosmological Constant Problem과 Cosmological Constant Coincidence Problem이 미해결 상태임.

2) 암흑물질로서 CDM의 경우에도, MACHO(Massive Astrophysical Compact Halo Object), 블랙홀, 뉴트리노 등의 후보가 연이어 실패했고, 유력한 후보로 제시했던 WIMP마저 여러 실험에서 검출하지 못함. 또한 WIMP 검출과는 완전히 다른 방법론적 접근인 입자 가속기에서도 CDM의 적절한 후보를 발견하지 못했고, 이에 따라, 이제는 불활성 중성미자나 엑시온 같은 다른 후보들도 진지하게 검토하는 상태임.

3) 허블 텐션 문제 : 우주 배경 복사(CMB)를 통해 관측한 허블 상수와, 실제 은하를 관측해서 얻은 허블 상수값의 불일치 문제로, 암흑에너지가 우주 상수가 아닐 가능성을 내포하고 있음.

4) Dark Energy Survey팀의 대규모 초신성 분석 결과 : 암흑에너지가 우주 상수가 아니라, 시간의 함수일 가능성 시사함.