암흑물질 미스터리 (12) 썸네일형 리스트형 04. 암흑물질 미스터리 , 지하 1km에서 진행되는 가장 조용한 실험 — 암흑물질 직접 검출 암흑물질 직접 검출 실험 — 지하 1km의 극한 탐색암흑물질이 지금 이 순간에도 지구를 통과하고 있다면, 우리는 그것을 느낄 수 있을까. 암흑물질 직접 검출 실험은 이 질문에 정면으로 답하려는 시도다. 초고감도 검출기를 지하 1km 이상의 깊이에 설치하고, 암흑물질 입자가 원자핵에 충돌하는 순간을 기다린다.암흑물질 직접 검출이란 암흑물질 입자가 검출기 안의 원자핵을 건드릴 때 발생하는 극미한 신호를 포착하는 방식이다. 충돌이 일어나면 원자핵이 튕겨 나가며 빛과 전기 신호를 동시에 낸다. 이 두 신호의 비율을 분석하면 배경 잡음과 구분할 수 있다. 문제는 이 신호가 거의 없는 것에 가깝다는 점이다.XENON, LUX-ZEPLIN(LZ), PandaX 같은 최첨단 실험들이 수십 년째 가동되고 있지만 지금까지.. 03. 암흑물질 미스터리 , WIMPs는 어디 있는가 — 30년 탐색이 빈손인 이유 WIMPs는 어디 있는가 — 30년 탐색이 빈손인 이유30년 동안 물리학자들이 가장 유력하다고 믿었던 암흑물질 후보가 있다. 수십 개의 실험이 그것을 찾으려 했고 수십억 달러가 투입됐다. 그런데 지금까지 아무것도 나오지 않았다. 그 후보의 이름이 WIMPs다.WIMPs란 Weakly Interacting Massive Particle의 약자로, 약하게 상호작용하는 무거운 입자를 뜻한다. 빛이나 전자기력에 반응하지 않아 직접 볼 수 없지만, 질량이 있어 중력에 영향을 주고 약한 핵력으로는 극히 드물게 다른 물질과 반응한다고 이론적으로 예측된다. 현재까지 직접 검출된 사례는 없으나, 여전히 암흑물질의 유력 후보 중 하나로 연구되고 있다.이름에 담긴 특성 때문에 오랫동안 암흑물질의 가장 자연스러운 설명으로 여.. 02. 암흑물질 미스터리 , 총알 성단 — 보이지 않는 물질의 가장 강력한 증거 총알 성단이 암흑물질 증거로 인정받는 이유2006년 발표된 총알 성단(Bullet Cluster, 1E 0657-56) 합성 사진은 암흑물질 논쟁에서 하나의 전환점이 되었다. 지구에서 약 37억 광년 떨어진 이 천체는 두 은하단이 충돌한 흔적이다. 사진 속에는 분홍빛 구름과 파란빛 구름이 서로 다른 위치에 분리된 채 찍혀 있었다. 총알 성단은 암흑물질 연구에서 가장 자주 인용되는 관측 증거다.총알 성단이란 두 은하단이 충돌하는 과정에서 뜨거운 가스와 질량의 분포가 분리된 것이 확인된 천체계다. X선으로 관측되는 뜨거운 가스는 충돌 중심부에 뭉쳐 있는 반면, 중력렌즈 분석으로 추적한 질량 중심은 가스가 없는 위치에서 검출되었다. 이 분리는 가시 물질과 다르게 행동하는 어떤 물질이 있음을 시사한다.이 관측이.. 01. 암흑물질 미스터리 , 은하는 왜 예상보다 빨리 도는가 — 베라 루빈과 암흑물질의 발견 은하 회전 곡선과 암흑물질 — 베라 루빈이 발견한 우주의 공백태양계에서 바깥쪽 행성일수록 느리게 공전한다는 사실은 오래전부터 알려져 있었다. 이것이 케플러의 제3법칙이고, 지금껏 한 번도 어긋난 적이 없는 규칙이었다. 그런데 1970년대 천문학자 베라 루빈은 이 법칙을 은하 전체에 적용했을 때 전혀 다른 결과를 마주했다. 은하 바깥쪽 별들은 느려지지 않았다. 은하 회전 곡선은 예상과 달리 평탄했다.암흑물질이란 전자기파로는 관측되지 않지만 중력을 통해 존재가 간접 확인되는 미지의 물질이다. 빛을 내거나 흡수하지 않아 망원경으로는 직접 볼 수 없으며, 현재 우주 전체 에너지-질량의 약 27%를 차지하는 것으로 추정된다. 은하 회전 곡선의 이상 현상은 이 암흑물질의 존재를 처음으로 강하게 시사한 관측 증거였다.. 이전 1 2 다음
