ΛCDM 모형

[뽀야]

ΛCDM(람다 차가운 암흑물질, 영어: Lambda Cold Dark Matter) 또는 람다-CDM 모형은 대폭발 우주론의 한 갈래로서, 람다(그리스어 Λ)로 나타내어지는 우주상수와 가설상의 차가운 암흑물질(약칭 CDM)과 보통 물질이 주성분인 우주를 기술하는 매개변수 모형이다. 다음처럼 우주의 성질에 관하여 적합한 설명을 내놓는 가장 단순한 모형이기 때문에 흔히 대폭발 우주론의 표준 모형으로 일컬어진다.

• 우주배경복사의 존재와 구조.
• 은하 분포 속의 거대 구조.
• 관측에서 알 수 있는 수소(중수소 포함)와 헬륨과 리튬의 조성.
• 먼 은하와 초신성에서 오는 빛에서 관측된 우주의 가속 팽창.

ΛCDM 모형은 일반 상대성을 우주론적인 규모에서 정확한 중력 이론으로 취급한다. 1990년대 말엽에 등장한 이 모형은 그간 관측상 서로 일치하지 않았던 우주의 성질과 우주의 에너지 밀도 조성에 관하여 합치를 이끌어내며 일치 우주론(영어: concordance cosmology)으로 표현되기도 하였다.

ΛCDM 모형은 우주 인플레이션과 퀸테센스(영어판)와 기타 현대 우주론에서 추론 및 연구 중인 마당의 요소를 더하여 확장할 수 있다.

ΛCDM 모형의 가정에 도전하는 대안 모형 역시 일부 존재한다. 그러한 예로서 수정 뉴턴 역학과 엔트로픽 중력(영어판), 수정 중력, 대규모 물질 밀도 요동 이론, 바이메트릭 중력(영어판), 텅빈 공간의 척도 불변, 암흑물질 붕괴 등이 있다.

우주 마이크로파 배경을 통해 촬영한 우주의 구조

ΛCDM 기반의 가속 팽창 우주. 도해에 나타나 있는 연대는 137억 년 전의 대폭발/급팽창 시대부터 오늘날의 우주시까지 아우르고 있다.

플랑크 콜라보 우주론 변수

설명기호값독립변수고정변수계산값

물리적 중입자 밀도계수[a]	Ωb h2	0.02230±0.00014
물리적 암흑물질 밀도계수[a]	Ωc h2	0.1188±0.0010
우주의 나이	t0	13.799±0.021 × 109년
스칼라 스펙트럼 지수	ns	0.9667±0.0040
곡률 요동 진폭, k0 = 0.002 Mpc−1	{\displaystyle \Delta _{R}^{2}}	2.441+0.088 −0.092×10−9[87]
재이온화 광학적 깊이	τ	0.066±0.012
총 밀도계수[b]	Ωtot	1
암흑에너지 상태 방정식	w	−1
텐서/스칼라 비	r	0
러닝 스펙트럼 지수	{\displaystyle dn_{\text{s}}/d\ln k}	0
세 중성미자의 질량합	{\displaystyle \sum m_{\nu }}	0.06 eV/c2[c][83]:40
상대론적 자유도의 유효 가짓수	Neff	3.046[d][83]:47
허블상수	H0	67.74±0.46 km s−1 Mpc−1
중입자 밀도계수[b]	Ωb	0.0486±0.0010[e]
암흑물질 밀도계수[b]	Ωc	0.2589±0.0057[f]
물질 밀도계수[b]	Ωm	0.3089±0.0062
암흑에너지 밀도계수[b]	ΩΛ	0.6911±0.0062
임계밀도	ρcrit	(8.62±0.12)×10−27 kg/m3[g]
오늘날 반경 8h–1 Mpc인 공간의 평균 제곱평균제곱근 물질 요동	σ8	0.8159±0.0086
광자 분리 시기 적색편이	z∗	1089.90±0.23
광자 분리 시기 우주의 나이	t∗	377700±3200년[87]
재이온화 시기 적색편이	zre	8.5+1.0 −1.1[88]

확장 모형 변수

설명기호값

총 밀도계수		0.9993±0.0019[90]
암흑에너지 상태 방정식		−0.980±0.053
텐서/스칼라 비	}	< 0.11, k0 = 0.002 Mpc−1 ({\displaystyle 2\sigma } )
러닝 스펙트럼 지수	{\displaystyle dn_{s}/d\ln k}	−0.022±0.020, k0 = 0.002 Mpc−1
세 중성미자의 질량합	{\displaystyle \sum m_{\nu }}	< 0.58 eV/c2 ({\displaystyle 2\sigma } )
물리적 중성미자 밀도계수	{\displaystyle \Omega _{\nu }h^{2}}	< 0.0062