‘우주의 기원’ 수소 원자 내부 최초 포착

화학 시간에나 배울 수 있는 원자의 내부 구조를 처음으로 촬영한 실제 이미지가 공개돼 학계가 주목하고 있다.

27일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일 등 외신에 따르면 유럽과 미국의 물리학자들이 참여한 국제 연구진이 새롭게 개발한 양자 현미경을 이용해 화학원소 중 그 구조가 가장 간단한 수소 원자 내부를 들여다보는 데 성공했다.

연구를 이끈 아네타 스톨도나 네덜란드 원자분자물리학연구소(FOM Institute AMOLF) 연구원은 “이번 결과에 대해 정말로 기뻐하고 있다.”고 소감을 밝혔다.

연구에 동참한 제프 룬딘 캐나다 오타와대 물리학자는 “이번 연구는 수소를 이용했기 때문에 흥미롭다.”고 말했다. 이는 수소가 우주 질량의 4분의 3을 차지하고 있기 때문이다.

또한 룬딘은 “이번 연구를 위해 새롭게 개발된 현미경은 과학자들에게 매우 유용한 도구가 될 것”이라고 말했다.

연구진은 이번 관측을 위해 수소 입자에 수많은 레이저를 투과시키고 이를 2만 배 이상 증폭할 수 있는 정전 줌 렌즈가 장착된 슈퍼 전자현미경을 사용해 추적 조사했다고 한다.

이론적으로 수소 원자는 내부에 원자핵 하나에 전자 하나가 결합한 것이기 때문에 이번 촬영은 다른 어떤 물질보다도 간단하다고 한다.

연구진은 수소 다음으로 원자번호 2번인 헬륨 입자에 관해 실험하고 있지만 그 구조가 좀 더 복잡하기 때문에 성공할지는 아직 미지수다.

한편 이번 연구는 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters) 온라인판 20일 자로 발표됐다.



사진=원자분자물리학연구소

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr