큐픽스 우주

#허블 상수

9건의 기사

One of Planck first images is shown as a strip superimposed over a two dimensional projection of the whole sky as seen in visible light.
천문·천체물리

ZTF 제2차 데이터 공개의 Ia형 초신성 772개로 허블 상수 측정… "허블 텐션 원인은 초신성 밖에 있을 가능성"

ECH0EZ 연구팀은 즈위키 과도천체 탐사시설(Zwicky Transient Facility, ZTF)의 두 번째 데이터 공개에 포함된 Ia형 초신성 772개를 이용해 첫 예비 우주론 분석을 수행했다. 이 표본은 특정 대상을 겨냥하지 않은 단일 망원경 관측 자료로, 적색편이 z<0.06의 부피 제한 부분표본은 맬름퀴스트 편향에서 대체로 자유롭다. 연구팀은 공개 자료의 기기·보정 편향과 고유운동에 따른 적색편이를 보정하고, SH0ES의 보정자(캘리브레이터) 42개와 베이즈 계층 모형을 적용해 허블 상수를 71.6 ± 1.5 km/s/Mpc로 산출했다(Pantheon+의 물질 밀도 사전분포를 적용하면 72.3 ± 1.1 km/s/Mpc). 이 값은 기존 거리 사다리 측정 결과와 일치하며 플랑크(Planck) 관측값과는 2.7σ(또는 4.1σ) 차이를 보여, 허블 텐션의 해법이 Ia형 초신성 또는 거리 사다리 자체의 외부에 있음을 시사한다고 연구팀은 밝혔다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)

Vivid nebula and starfield captured in the night sky, showcasing cosmic beauty.
천문·천체물리

강한 중력렌즈 퀘이사와 신경망으로 보정한 감마선 폭발, 우주론 관측 지표로 활용 연구

연구진은 감마선 폭발(GRB)의 아마티(Amati)·콤보(Combo) 관계를 보정하기 위해 강한 중력렌즈 퀘이사를 외부 보정자로 활용했으며, TDCOSMO 강한 렌즈 거리 데이터로 훈련한 인공신경망으로 광도거리 관계를 재구성했다. 평탄한 ΛCDM 모형에서 아마티 관계는 H0=78.26(+17.87/-16.30) km/s/Mpc, Ωm=0.670(+0.223/-0.276)을, 콤보 관계는 H0=78.71(+13.83/-11.29) km/s/Mpc, Ωm=0.635(+0.235/-0.242)을 제시했다. 아마티 관계는 적색이동 항에 상대적으로 둔감한 반면 콤보 관계는 의존성이 더 강했고, 주입-복원 테스트에서는 모형화되지 않은 콤보의 양의 추세가 H0과 Ωm을 과대평가하도록 편향시킬 수 있음이 나타났다. 저자들은 강한 렌즈 보정이 GRB 허블 다이어그램을 확장하는 경로가 될 수 있으나 도출된 H0는 TDCOSMO 거리 척도를 그대로 물려받은 값이므로 GRB의 독립적 측정값은 아니라고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

This artist's concept depicts the Hubble Space Telescope after being released into orbit, with the high gain anternas and solar arrays deployed and the aperture doors opened. The HST is the product of
천문·천체물리

중력파 밝힌 병합 천체의 '고향' 은하 찾기 — 허블 상수 측정 새 접근법

항성질량 밀집 쌍성 병합의 호스트 은하를 찾으면 형성 역사 연구와 허블 상수 측정이 가능해지지만, 지금까지 전자기파 대응천체로 호스트가 확실히 특정된 사례는 GW170817 하나뿐이다. 연구진은 LIGO-Virgo-KAGRA(LVK)가 비교적 정밀하게 위치를 정한 사건들의 국소화 부피 안에서 가장 밝은 은하에 주목해, 은하의 적색편이와 LVK가 추정한 광도거리를 결합해 허블 상수를 계산하는 방법을 제안했다. 광도 상위 1%(L_th ~ 10^9 h^-2 태양광도 이상) 은하로 한정하고 넓은 H0 사전분포를 적용하자 S250207bg, GW190814, S250830bp에서 각각 1개, 1개, 4개의 후보 은하가 남았으며, 이들이 중력파 사건과 무관한 우연일 확률은 세 사건에 걸쳐 29~36%로 추정됐다. 연구진은 후보 은하에 대한 추가 후속 관측을 권고하며, 향후 LVK 관측 가동에서 이 접근법의 위력이 커질 것으로 전망했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

A vibrant nebula with bright stars and colorful gas clouds in deep space.
천문·천체물리

위치 미확정 고속전파폭발(FRB)의 분산량 분포로 허블 상수 측정 — CHIME 카탈로그 II 2,124개 분석

적색편이 정보 없이도 위치가 특정되지 않은 고속전파폭발(FRB)의 분산량(DM) 분포만으로 허블 상수(H0)를 제약할 수 있다는 연구가 arXiv에 공개됐다. 연구진은 CHIME 카탈로그 II에서 선별한 2,124개의 위치 미확정 FRB를 분석해 1σ 신뢰수준에서 H0 = 69(+17/-15) km/s/Mpc, 약 22%의 불확실도를 얻었다. H0와 FRB 스펙트럼 지수 α, 에너지 분포의 특성 차단 에너지 E*의 매개변수 축퇴를 분리하면 H0의 상대 불확실도가 9%까지 낮아질 것으로 제시했다. 논문은 이것이 위치 미확정 FRB의 DM 분포만으로 H0를 측정한 첫 사례이며, 향후 위치가 특정된 FRB와의 결합 분석으로 더 정밀한 제약이 가능하다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Chasing Away the Blues
천문·천체물리

CHASE 분광 탐사 I: 색으로 선별한 JAGB 거리 지표의 오염도 측정

JAGB(J-region asymptotic giant branch) 거리 측정법은 탄소가 풍부한 AGB 별의 균일한 광도를 표준 광원으로 쓰지만, 선별 상자 안의 별이 실제로 탄소 별인지는 거의 검증되지 않았다. 연구진은 릭 천문대 셰인 3m 망원경으로 약 3590~7150Å 영역의 분광 탐사 CHASE를 수행해 별 76개(표준 JAGB 선별 상자 1.5 < J-K < 2.0 mag 내 54개)를 관측했고, 54개 중 탄소가 풍부한 별은 13개뿐으로 산소가 풍부한 별에 의한 오염률이 76±6%에 달했다. 이 오염은 JAGB 광도 피크 ±0.4 mag 이내에서도 71%로 높아 선별 상자 가장자리에만 국한된 문제가 아님을 보여준다. 연구진은 이러한 불균질한 항성 종족이 최근 문헌에서 보고된 0.1~0.2 mag 수준의 시야별·방법별 편차의 원인 중 일부일 수 있다고 분석했다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

Galaxy Collision II – Aftermath Caption This image is a still frame from a standard video presentation (i.e., for television instead of a planetarium dome) of the galaxy collision scientific visualiza
천문·천체물리

"주변 환경 효과가 표준 사이렌 우주론의 허블 상수 측정을 편향시킨다" — 차세대 중력파 검출기 체계 오차 연구

차세대 지상 중력파 검출기로 가능해질 정밀 표준 사이렌 우주론에서, 밀집된 천체 환경에 놓인 밀집 쌍성이 겪는 시선 방향 가속도가 허블 상수(H0) 측정을 편향시킬 수 있다는 분석이 arXiv에 공개됐다. 연구진은 호스트 은하 적색편이가 알려진 쌍성 중성자별 '밝은 사이렌' 50개 목록을 시뮬레이션해, 시선 방향 가속도의 영향을 받은 신호를 진공(vacuum) 파형으로 분석했다. 모형에 반영되지 않은 시선 방향 가속도는 광도 거리 추정을 왜곡해 개별 H0 사후분포를 체계적으로 낮은 값으로 이동시켰고, 가속도의 부호를 무작위로 배정해도 사건을 합산할 때 오차가 상쇄되지 않고 편향된 값 주변으로 분포가 좁아졌다. 50개 사건 목록에서 |a∥|/c=10^-6 s^-1일 때 약 10%, 10^-7 s^-1일 때 약 30%가 영향을 받으면 실현값의 최소 4분의 1에서 사후분포 표준편차의 3배를 넘는 편차가 발생했으며, 목록이 커질수록 효과의 유의성은 더 커졌다. 연구진은 환경 효과가 정밀 표준 사이렌 우주론의 중요한 체계 오차일 수 있어 향후 집단 분석에 반영해야 한다고 결론지었다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

A large radio telescope in Latvia set against a backdrop of stormy skies and lush greenery.
천문·천체물리

중력파 표준사이렌, 밝은 사이렌과 어두운 사이렌의 우주론적 역할 재검토

중력파 표준사이렌은 전자기파 대응천체가 함께 관측되는 '밝은 사이렌'과 그렇지 않은 '어두운 사이렌'으로 나뉘는데, LIGO-Virgo-KAGRA(LVK) 최신 관측 가동 이후 중성자별이 포함된 병합률 추정치가 낮아지면서 연구진은 두 유형의 역할을 다시 검토했다. 논문은 밝은 사이렌이 검출 수는 적지만 어두운 사이렌에 내재된 허블 상수(H0)와 물질 밀도 변수(Ωm) 사이의 축퇴를 깨뜨려 허블 텐션 해결에 필요한 정밀도를 확보하는 데 결정적 역할을 한다고 제시했다. 다른 한편으로 Ωm에 대한 외부 사전 정보가 주어지면 어두운 사이렌만으로도 H0 텐션을 해소할 수 있다고 설명했다. 연구진은 두 사이렌이 같은 블랙홀·중성자별 모집단에서 비롯됨에도 그동안 독립적인 집단으로 다뤄져 왔다는 점을 지적하며 이를 함께 다루는 자체 정합적 통계 체계를 제시했고, 독립 집단으로 취급해도 다음 LVK 관측 가동에서 우주론 결과가 크게 편향되지는 않지만 질량 스펙트럼의 저질량 영역 재구성에는 편향이 생길 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Vibrant green nebula with starry background, showcasing cosmic beauty.
천문·천체물리

TDCOSMO 연구팀, JWST 관측 기반 중력렌즈 퀘이사 3개로 허블 상수 73.5 km/s/Mpc 측정

TDCOSMO 연구팀은 제임스웹 우주망원경(JWST) NIRCam/F115W 영상을 이용해 4중상 퀘이사 WFI2033-4723, HE0435-1223, PG1115+080의 중력렌즈 모델을 새로 구축하고, 시간지연 우주론(time-delay cosmography) 기법으로 허블 상수(H_0)를 도출했다. 평탄한 ΛCDM 우주와 내부 질량-시트 축퇴가 없는 경우(λ_int=1)를 가정했을 때 개별 값은 PG1115+080이 71.8(+9.2/-7.0), HE0435-1223이 74.2(±4.2), WFI2033-4723이 73.4(+3.4/-4.4) km s^-1 Mpc^-1이었다. 세 렌즈를 결합한 결과는 73.5(+2.7/-2.8) km s^-1 Mpc^-1로, 기존 허블우주망원경(HST) 기반 결과 73.6(±2.6) km s^-1 Mpc^-1과 일치하면서 세 천체 간 산포는 줄어들었다. 연구팀은 이 모델들을 λ_int를 자유변수로 둔 TDCOSMO-2026 마일스톤 논문에 반영할 예정이며, 향후 JWST NIRCam으로 관측할 16개 대상이 H_0 측정 정밀도를 퍼센트 수준까지 끌어올릴 것이라고 밝혔다.

arXiv astro-ph.GA (은하)

Spectacular image of the Veil Nebula showcasing vibrant colors in the vast universe.
천문·천체물리

HOLISMOKES XVIII: 강한 중력렌즈 II형 초신성으로 허블 상수 측정 — 관측 장비 설정이 정밀도에 미치는 영향

연구팀은 강한 중력렌즈 II형 초신성(LSNe II)의 시간지연 우주론으로 허블 상수(H0)를 구할 때, 저분해능 분광 관측이 정밀도에 어떤 영향을 주는지 분석했다. 분광 분해능 R = 100~250과 신호대잡음비(S/N) 10·15·20 조건에서 여러 흡수선의 시간지연 측정을 결합하면 편향 없이 최소 1.3일의 불확실도로 시간지연을 구할 수 있었다. 정지좌표계 V밴드 절대등급 약 -17등급, 광원 적색이동 0.8인 전형적 LSN II의 경우 필요한 노출 시간은 지상 관측에서 수 시간, 제임스웹 우주망원경(JWST)을 이용한 우주 관측에서는 수 분 수준으로 나타났다. 렌즈 초신성 1개당 H0 정밀도는 R = 100, S/N = 10에서 14.2%, R = 250, S/N = 20에서 7.5%로 예측되며, 약 20개의 렌즈 초신성을 확보하면 H0를 1% 정밀도로 결정할 수 있다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)