퀘이사 쌍 거리 측정의 정밀도를 높이는 새로운 방법 개발

• 앨버타 대학교의 연구진이 우주 팽창률 측정의 불확실성을 줄이기 위해 이중 퀘이사(쌍둥이 퀘이사) 사이의 거리를 보다 정밀하게 측정하는 새로운 방법을 고안함.
• 기존의 적색편이 기반 측정 방식은 활동적인 초대질량 블랙홀이 주변 가스를 밀어내는 바람에 실제 속도와 측정값 사이의 오차가 발생하며, 최대 1천만 광년의 오차가 발생할 수 있음.
• 연구팀은 퀘이사 근접 효과(QPE, Quasar Proximity Effect)를 활용하여 측정 오차를 50만 광년 이내로 획기적으로 줄임.

연구 방법 및 핵심 원리

• 연구진은 퀘이사 주변의 가스가 퀘이사 빛에 의해 가열되어 투명해지는 현상인 수소 흡수선을 분석하는 알고리즘을 사용함.
• 두 개의 전구가 서로 다른 거리에 있을 때 빛의 밝기 차이로 위치를 파악하는 것과 유사하게, 투명해진 가스 영역을 이용해 퀘이사 쌍의 물리적 분리 거리를 계산함.
• 새로운 추가 관측 데이터를 수집할 필요 없이 기존의 퀘이사 쌍 데이터를 사용하여 즉시 적용이 가능하다는 장점이 있음.

향후 전망

• 퀘이사 쌍의 정확한 3차원 분리 거리를 파악함으로써 퀘이사를 포함한 은하들이 충돌하고 합병되는 과정을 이해하는 데 큰 진전이 예상됨.
• 연구팀은 실제 퀘이사 스펙트럼에서 더욱 정밀한 미세 구조를 추출하여 측정 정확도를 높이는 후속 연구를 진행할 계획임.