암흑물질 신호 발견 '우주 신비 풀리나?'

이론으로만 존재하다가 이번에 우주 암흑물질 신호 관측

암흑물질(푸른색)이 빛을 발하는 물질(붉은색)로부터 분리돼 있다. 사진은 NASA 찬드라 우주망원경.

이론으로만 존재하던 우주 암흑물질 신호가 처음으로 발견돼 화제를 모으고 있다.

천문학계에서는 우주 물질의 대부분을 차지하는 것으로 추정되는 암흑물질의 실마리를 찾을 수 있을 것으로 보고 있다.

최근 텔레그래프의 보도에 따르면 이번에 발견된 '암흑물질'은 빛을 흡수하거나 방출하지 않아 직접적인 방법으로 관측할 수 없기 때문에 처음 붙여졌다. 70년 전에 처음으로 이론이 성립됐지만, 지금까지 이를 뒷받침할 증거는 확보하지 못했다.

유럽우주국(ESA)의 XMM뉴튼 우주선(XMM-Newton spacecraft)이 수집한 데이터를 분석하던 연구진은 두 개의 다른 천체에서 이전에 보지 못한 X선이 방출되는 것을 발견했다.

이 천체들은 안드로메다 은하와 페르세우스 은하군이다. 이 신호들은 이전에 알려진 입자나 원자가 아니기 때문에 연구진은 암흑물질에서 나오는 것일 가능성이 있다고 추정하고 있다.

연구를 주도한 스위스 로잔 공과대학의 올레그 루차이스키 박사는 "은하 내부에서 이 신호의 분포 상태는 그동안 암흑물질이 그럴 것으로 예상했던 것과 일치했다"며 "즉 물체 중앙은 밀도가 높고 집중적이며, 가장자리는 밀도가 낮고 분산적이었다"고 전했다.

과학암흑물질을 구성하고 있는 후보는 약하게 반응하는 무거운 입자라는 의미의 윔스, 액시온, 비활성 중성미자, 보통의 중성미자의 가상적인 4촌(전자를 닮았지만 전하가 없는 입자) 등이 있다.

비활성중성미자가 붕괴하면 X선을 방출하는데 이것이 안드로메다와 페르세우스 은하군에서 방출되는 불가사의한 신호의 암흑물질 입자일 것으로 연구진은 추정하고 있다.

이번 연구결과는 다음 주 물리학 국제 학술잡지인 '피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)'에 실린다. 만약 이번 연구 결과가 받아들여지면 천문학계에는 또 하나의 새로운 기원이 열리는 것이라고 연구진은 자평했다.