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과학

허블 매개변수와 우주 가속 팽창

허블 매개변수와 우주 가속 팽창과학
허블 매개변수
H = a′/a
척도 인자
우주 거리의 상대적 크기 a(t)
가속 팽창
a″ > 0
현재 값 표기
H₀
허블 매개변수는 우주의 상대적인 팽창률이며, 가속 팽창은 척도 인자의 시간에 따른 증가 속도가 커지는 현상이다.

허블 매개변수는 우주의 척도 인자 a(t)의 시간 변화율을 현재 척도로 나눈 양으로 H = a′/a로 정의된다. 특정 시점의 상대적인 팽창률을 나타내며 현재 값은 H₀로 표기한다.

가속 팽창

우주의 가속 팽창은 척도 인자의 증가 속도 a′가 시간에 따라 커지는 경우로 a″ > 0에 해당한다. 허블 매개변수 H가 커진다는 뜻과 구별된다. 분모인 척도 인자도 변하기 때문이다.

수학적 관계

정의를 미분하면 H′ = a″/a − H²가 된다. 따라서 a″가 양수여도 H′는 음수가 될 수 있다. 수학적 예로 양의 시간에서 a(t) = t²를 택하면 a″ = 2이지만 H = 2/t는 감소한다. 이 예는 두 개념의 차이를 보이는 함수이며 실제 우주의 정밀 모형은 아니다.

관측

우주 팽창의 이력은 거리와 적색편이 등 관측 자료를 우주론 모형과 비교해 추론한다. 먼 Ia형 초신성의 밝기와 적색편이를 비교한 관측은 현재 우주 가속 팽창의 주요 근거가 되었다.

참고 자료