왜은하 측정치, 암흑물질 모델과 상충 - 연합

출처 : http://www.yonhapnews.co.kr/international/2011/10/25/0606000000AKR20111025051800009.HTML

왜은하 측정치, 암흑물질 모델과 상충

2011/10/25 09:31 송고

(서울=연합뉴스) 영국 과학자들의 왜은하 관측 결과가 암흑물질에 관한 최상의 모델과 일치하지 않는 것으로 드러나 암흑물질의 수수께끼가 더욱 복잡해지고 있다고 스페이스 닷컴이 24일(미 동부시간) 보도했다. 

우주 안의 물질 가운데 98%를 차지하는 것으로 생각되는 보이지 않는 암흑물질은 별과 행성 등을 형성하는 일반물질의 중력을 통해 간접적으로만 탐지할 수 있다. 암흑물질의 정체가 정확하게 밝혀진 것은 아니지만 과학자들은 차근차근 그 행동 양상을 밝혀 모델을 만들었다. 이 모델에 따르면 암흑물질은 중력 때문에 한데 뭉쳐 느리게 움직이는 저온의 특이한 입자들이다. `저온의 암흑물질'이란 모델은 대부분의 경우 암흑물질의 움직임을 매우 정확하게 묘사해 왔다. 그러나 암흑물질들이 예상보다 더 넓게 확산해 있는 미니 왜은하의 경우 이런 모델이 들어맞지 않는 것으로 나타나 과학자들에게 숙제로 남아 있었다.

케임브리지 대학 연구진은 이를 확인하기 위해 암흑물질 가설에 의존하지 않는 새로운 기법을 사용해 우리은하 주위를 도는 화로자리(Fornax)와 조각가자리(Sculptor) 등 두 왜은하의 질량 분포를 측정했다. 그 결과는 역시 `저온의 암흑물질' 모델과 일치하지 않는 것으로 밝혀졌다. 암흑물질 모델에 따르면 은하들의 중심부에는 암흑물질이 고밀도로 뭉쳐 있어야만 하는데 관측 결과는 이 두 은하 전체에 고르게 퍼져 있는 것으로 나타났다. 이 뿐만 아니라 다른 왜은하들을 다른 방식으로 측정한 연구에서도 역시 같은 결과가 나왔다.

연구진은 "왜은하를 복숭아라고 치면 표준 모델은 씨 부분에 암흑물질이 뭉쳐 있을 것으로 예상한다. 그러나 우리가 본 두 왜은하는 `씨 없는 복숭아' 같은 모습이었다"고 말했다. 이런 연구 결과는 기존 암흑물질 모델의 일부가 수정돼야 함을 의미하는 것이다. 연구진은 "우리의 측정 결과는 저온의 암흑물질 구조에 관한 모델의 예측과 상반된다. 이론 물리학자들이 이런 예측을 수정하지 않는 한 저온의 암흑물질은 관찰 자료와 어긋나는 것"이라고 말했다.

이 두 왜행성은 별을 구성하는 일반물질 1%를 빼고는 전부가 암흑물질로 이루어진 것으로 생각되기 때문에 특히 관찰에 적합한 대상이다. 연구진은 왜은하에 들어 있는 암흑물질의 양을 측정하기 위해 암흑물질로부터 가해지는 중력을 반사하는 별 1천500~2천500개의 움직임을 관찰했다. 연구진은 "왜은하 관측 연구를 마치면서 암흑물질에 관한 우리의 지식은 전보다도 줄어들었다"고 말했다.

이 연구는 천체물리학 저널에 발표될 예정이다.

youngnim@yna.co.kr