천문학자들이 암흑물질의 신호를 찾아 누리꾼들사이에서 화제가 되고 있다.
암흑물질은 우주 물질의 대부분을 차지하고 있을 것으로 추정되지만, 그동안 그 존재를 찾을 수 없어 우주의 가장 큰 불가사의 중 하나로 여겨져 왔다.
'암흑물질'이라는 이름은 빛을 흡수하거나 방출하지 않아 직접적인 방법으로 관측할 수 없기 때문에 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 보고 있다.
연구를 이끈 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 설명했다.
논문 공동 저자인 네덜란드 레이덴 대학의 알렉세이 보야르스키도 "암흑물질은 우주물질 대부분을 차지할 정도로 광범위하지만 이를 포착하기가 어려웠다"며 "많은 과학자가 이를 규명하기 위해 노력했다"고 밝혔다.
그동안 과학자들은 암흑물질을 구성하고 있는 후보로 보이는 여러 개의 특이한 입자들을 제시했다. 약하게 반응하는 무거운 입자라는 의미의 윔스, 액시온, 비활성 중성미자, 보통의 중성미자의 가상적인 4촌(전자를 닮았지만 전하가 없는 입자) 등이 있다.
비활성중성미자가 붕괴하면 X선을 방출한다. 연구진은 이것이 안드로메다와 페르세우스 은하군에서 방출되는 불가사의한 신호의 암흑물질 입자일 것으로 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.
보야르스키는 "이번 발견이 확정되면 암흑물질의 신호들을 찾기 위해 새로운 망원경을 만들어야 할 것 같다"며 "암흑물질 신호 발견은 우주가 어떻게 형성됐는지 규명하는 데 도움이 될 것"이라고 강조했다.
'암흑물질 신호 발견' 소식을 접한 누리꾼들은 "암흑물질 신호 발견, 새로운 발견인가" "암흑물질 신호 발견, 과학계 신나겠다." "암흑물질 신호 발견, 인터스텔라 생각나네" 등의 반응을 보였다.