암흑물질 검출기

전문가 제언

○ 암흑물질(dark matter)은 오래된 수수께끼이다. 1930년 스위스 천문학자 Fritz Zwicky가 8개의 은하수 속도를 측정하던 중 은하수가 무게보다 너무 빨리 움직여 발광물질의 중력에 의해 구분되지 못함을 발견하였다. 그는 보이지 않고 빛나지 않는 물질이 은하수를 견인하고 있음을 확인하고 이것을 암흑물질이라 명명하였다.

 

○ 액시온과 WIMPs는 암흑물질의 주요 후보이다. 전자는 우주에너지의 약 30%를 차지할 것으로 예측되고, 후자는 빛으로 검출되지 않고 입자간 상호작용이 거의 없는 비활성상태로 존재하며 스스로 붕괴되지 않아 검출하기 매우 어렵다.

 

○ 암흑물질의 존재에 대한 의문은 인간의 존재와는 무관한 듯 보이지만 암흑물질이 실제로 존재하느냐 않느냐는 현대 우주론의 운명을 결정지을 수 있다. 우리는 먼 천제들로부터 멀어지는 은하에서 오는 빛의 적색편이를 통해 우주가 현재 팽창하고 있음을 추측하고 있다.

 

○ 암흑물질 검출기가 300MHz에서 300GHz 대역에서 액시온이 관측되면 액시온은 어느 곳에나 존재한다. 따라서 암흑물질은 매우 큰 규모로 우주에 분산되어 있을 가능성이 높고 우리가 관측으로 예측하는 것보다 더 많은 양이 존재할 가능성도 높다. 또한 암흑물질이 확인되면 우주의 진화과정과 미래를 보다 정확하게 예측하게 된다.

 

○ 유럽우주국(ESA)은 최근 뉴튼 우주선이 수집한 데이터를 분석하든 중 안드로메다은하에서 이전에 발견하지 못한 X선이 방출되고 있음을 확인하고 이것을 불가사의한 신호의 암흑물질 입자로 추정하고 있다.

 

○ 국내에는 IBS(기초과학연구원)의 핵입자 천체물리학 연구단을 중심으로 강원도 양양의 지하 700m 아래 실험실에서 WIMPs를 발견하기 위하여 초전도 양자간섭기(SQUID)를 이용한 검출기의 연구개발을 수행하고 있다. 아직은 소수의 관련 대학과 연구소가 참여하고 있지만 우주탐험을 위한 기초연구로서 정부의 지원이 보다 많이 요구되고 있다.

 

저자

Rachel Courtland

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2014

권(호)

51(5)

잡지명

IEEE spectrum

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

38~45

분석자

조*래

분석물

• 암흑물질 검출기.pdf [316,992 byte]

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