암흑물질, 사람 세포만큼 무겁다?

2016.05.22 22:00

암흑물질이 사람 세포만한 질량을 가지고 있다는 새로운 해석이 나왔다. 유럽입자물리연구소(CERN) 이론분과의 마티아스 가니 연구원, 덴마크 남덴마크대 입자물리현상학우주론센터의 맥컬렌 산도라 연구원 등은 암흑물질이 기존에 생각했던 것보다 훨씬 무거울 수 있다는 논문을
3월 11일 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 발표했다.

 

NASA 제공
NASA 제공

입자물리학계에선 ‘약한 상호작용을 하는 무거운 입자’, 즉 ‘윔프(WIMP)’를 암흑물질의 후보로 생각해왔다. 윔프는 대략 100GeV/c2에 해당하는 질량을 가졌을 것으로 추정된다. 그런데 CERN 연구팀은 플랑크위성과 켁 배열(Keck Array) 망원경에서 얻은 자료를 토대로 암흑물질의 질량이 1013GeV/c2에서 1015GeV/c2 사이일 것으로 추정했다. 최소 윔프보다 1000억 배 무겁고, 최대 인간 세포 하나의 질량(1나노그램)과 맞먹는다. 연구팀은 질량이 큰 대신 입자의 상호작용이 훨씬 약할 것으로 내다봤다.


산도라 연구원은 미국의 과학매체 ‘스페이스(Space)’와의 인터뷰에서 “질량은 크지만 입자의 크기가 작아, 암흑물질은 소형 블랙홀로 가는 경계에 있을 것”이라고 주장했다. 연구팀은 논문을 통해 “우주배경복사를 관측한 결과 암흑물질의 질량이 1017GeV/c2보다 클 수 없다는 사실이 밝혀졌다”면서 “이제 곧 암흑물질이 우리가 예측한 질량범위에 있는지 확인할 수 있을 것”이라고 기대했다.

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