블라인드 문화칼럼

  •  신비로운 우주의 암흑물질
  • 2013-01-30 20:28:29
  • 조회 1011
우주 암흑물질은 ‘유령’ 같은 존재다.

“보통 물질들에는 전자기 상호작용을 거의 하지 않아 눈에도 보이지 않고 지구 두께의 벽조차 손쉽게 투과하는, 도무지 정체를 알 수 없는 물질이다.” 우주론 연구자인 이재원 고등과학원 교수의 말이다. 지구를 투과하는 건 물론이고 지금 이 순간에도 아무런 반응도 일으키지 않고 우리 몸을 지나치고 있다고 한다. 현대우주론은 우리 우주의 22%가 이런 암흑물질로 이뤄졌다는 결론을 표준이론으로 제시하고 있다. ‘볼 수도 없고 정체를 알 수도 없다’면서도 ‘22%의 암흑물질이 존재한다’고 확신하는 근거는 어디에 있을까?

최근 들어 우주 암흑물질의 관측증거들이 하나둘씩 추가돼, 암흑물질은 가설이 아니라 점점 더 사실로 굳어지고 있다. 하지만 그 정체는 여전히 오리무중이다.

 

연구자들은 “암흑물질의 여러 성질들을 한번에 만족스럽게 다 설명하는 과학이론은 아직 없다”고 말한다. 이 때문에 암흑물질의 존재는 확인되고 있지만, 암흑물질이 무엇이며 어떤 입자로 이뤄졌는지, 또 그 중력장의 성질은 어떠한지 확인된 건 거의 없을 정도다. 그동안 암흑물질이 전자기 상호작용을 하지 않는 ‘뉴트리노’나 ‘액시온’ 입자라는 가설들이 제시되기도 했으나 완전히 그 정체가 드러나지는 않았다. 최근엔 암흑물질이 우주 탄생 초기에 흩어진 물질들을 끌어모으는 ‘정박지’ 구실을 해 은하와 별을 만드는 데 중요한 구실을 했다는 가설이 제기되는가 하면, 쿼크보다 더 작은 가상의 ‘프리온’ 입자가 암흑물질일 수 있다는 가설도 제기되고 있다.

그러나 그동안 여러 관측들을 통해 은하나 은하단을 감싼 거대 규모의 암흑물질이 은하나 은하단에 강력한 중력으로 작용하고 있으며, 그런 중력 작용을 통해 자기존재를 드러낸다는 사실들은 확인됐다.

현대우주론은 온갖 관측자료와 물리이론을 총동원해 우주의 보통물질은 4%뿐이며 나머지는 정체를 알 수 없는 암흑에너지(74%), 암흑물질(22%)로 이뤄져 있다는 이론을 정립해 왔다. 여기에서 우주의 모든 별과 행성들은 0.5%에 불과하다. 우리 눈에 보이는 우주가 전부는 아니라는 얘기다. 아니, 고작 4%다

 

이 비밀이 밝혀진다면 태초의 비밀도 풀릴것 같다.