허블 법칙에서 물리량과 우주 관측의 의미

Question

수능 지구과학1을 공부하고 있는데요.

허블 법칙이 성립하는 우주라면 은하사이 거리와 후퇴속도가 정비례한다고 배웠습니다.

그런데 우주에서 오는 빛을 관측한다는 것은 먼 과거에 출발한 빛을 관측하기에 과거 우주 모습에 대한 정보를 알 수 있는것이라는데 허블 법칙도 관측된 물리량을 기준으로 해석하는데 이때 후퇴속도는 과거 어느 시점 우리은하로부터의 후퇴속도를 긴 시간이 지난 현재 보는것인가요? 또한 이때 은하 사이 거리라는게 빛이 달린 거리 즉 광행거리가 V=HR에서 R에 들어가는 건가요?

결론은 1. 허블 법칙에서 후퇴속도는 과거의 우리은하로 부터의 후퇴속도를 현재 관측한것인지

2. R에 들어가는 거리는 빛이 달린거리인지

위 두개의 물리량을 기준으로 비례관계가 성립하는지 입니다.

Answer 1

1. 허블 법칙에서 후퇴속도는 과거의 우리은하로부터의 후퇴속도를 현재 관측한것인지

- 허블법칙에서 적색편이를 이용해 후퇴속도를 구하기 때문에 질문하신 것처럼, 이 때 얻어지는 후퇴속도는 관측된 빛이 외부은하를 출발한 시점(과거)에 그 은하가 우리은하로부터 멀어지는 후퇴속도입니다.

2. R에 들어가는 거리는 빛이 달린거리인지

- 광행거리도 후퇴속도로부터 허블법칙에 따라 얻은 추정치이기 때문에 당연히 비례관계가 성립합니다.

그러나 광행거리가 실제 빛이 이동한 거리를 구하는 것인지를 엄밀하게 따지면 아닐 것입니다.

허블법칙은 우주의 확장이 일정한 속도로 이루어진다는 가정에 기반하고 있습니다. 실제로는 우주의 확장 속도가 시간에 따라 변할 수 있기 때문입니다.