[아하! 우주] 암흑물질의 민낯? ‘미스터리 암흑물질’ 규명

암흑물질(dark matter)이란 눈에 보이지 않는 것은 물론 현재의 어떤 관측으로도 측정할 수 없는 물질이다. 과학자들은 비록 이 물질의 정체를 모르고 있지만, 그 존재만은 확신하고 있다. 왜냐하면, 이 물질이 행사하는 중력 때문이다.

우리 은하나 은하들이 모인 은하단이 현재 모습을 유지하면서 공전하거나 자전하기 위해서는 현재 있는 물질의 중력만으로는 부족하다. 실제 중력 가운데 별이나 가스 같은 물질이 행사하는 중력은 사실 1/6에 불과하다. 다시 말해 우주에 있는 물질의 80% 이상이 정체를 모르는 미스터리 물질인 암흑 물질이라는 셈이다.

하지만 우주의 신비는 여기서 끝나지 않는다. 우주에는 암흑물질과 물질을 합친 것보다 훨씬 많은 암흑 에너지가 존재해서 중력을 이기고 우주를 팽창시키고 있다. 우리가 아는 물질은 사실 우주의 아주 작은 부분에 불과하다.

카네기과학연구소(Carnegie Institution for Science)와 캘리포니아 공대의 합동 연구팀은 우리 은하와 비슷한 은하 주변의 위성 왜소 은하들의 움직임을 더 잘 설명할 수 있는 암흑 물질 모델을 만들었다.

보이지 않는 암흑 물질의 분포를 설명하기 위해서는 이들이 행사하는 중력을 파악하는 방법밖에 없다. 과학자들은 암흑 물질의 분포를 가정한 후 이들이 행사하는 중력에 따른 은하의 움직임을 시뮬레이션한다.

그 결과 우리 은하와 비슷한 은하의 암흑 물질은 관측으로 보이는 은하보다 훨씬 넓은 범위에 펼쳐져 있음이 밝혀졌다.(사진)

암흑 물질은 우리 은하와 은하 주변 공간에 넓게 퍼져 있으며 사실 지금 우리 주변에도 존재하는 것으로 보인다.

우주에는 실제 물질은 별로 없고 암흑 물질로만 구성된 암흑 은하도 존재한다. 연구팀은 이런 암흑 은하의 존재를 설명할 수 있는 더 정교한 암흑 물질 모델을 만들기 위해 노력하고 있다. 21세기 과학의 최대 미스터리인 암흑 물질의 비밀은 아직 풀리지 않았지만, 언젠가 인류 앞에 그 비밀을 드러낼 것이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com