우주 4분의1 채운 '암흑물질'…후보 '액시온' 5년 내 검증 도전 작성일 03-26 126 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">IBS, 액시온 연구단 종료 후 축소된 연구그룹으로 탐색 이어가<br>5~25마이크로전자볼트 질량이 유망…인프라 만전보단 신속 탐색</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="5RPx0NmeYc"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="792b553028efa94fbbe55658f4384c9e765803c8eb854066d71096c826a23213" dmcf-pid="16V45nkPXA" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="26일 서울 중구에서 취재진을 만난 윤성우 기초과학연구원(IBS) 엑시온 CI(그룹장). 엑시온은 우주의 4분의 1을 구성하는 것으로 추정되는 물질 '암흑물질'의 이론적 후보 중 하나다./뉴스1 ⓒ News1 윤주영 기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/NEWS1/20250326151637958havj.jpg" data-org-width="1400" dmcf-mid="ZumOdHphHk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/26/NEWS1/20250326151637958havj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 26일 서울 중구에서 취재진을 만난 윤성우 기초과학연구원(IBS) 엑시온 CI(그룹장). 엑시온은 우주의 4분의 1을 구성하는 것으로 추정되는 물질 '암흑물질'의 이론적 후보 중 하나다./뉴스1 ⓒ News1 윤주영 기자 </figcaption> </figure> <p contents-hash="9e143f4e8e639f05d0ccfc75cc66b819f495cd680e5454b907e5392923428ab9" dmcf-pid="tPf81LEQYj" dmcf-ptype="general">(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 우주 4분의 1을 구성하는 것으로 추정되는 '암흑물질'은 눈에 보이지 않고 다른 물질과 상호작용도 거의 없어 증명이 어렵다.</p> <p contents-hash="5ca507a794bd60a49fe8745603ba1385b6fa2675e13b04210374ce5ac5b7dd8f" dmcf-pid="FQ46toDxXN" dmcf-ptype="general">10여년간 연구단을 꾸리고 이론적 후보물질 '액시온'을 추적한 기초과학연구원(IBS)은 올해 축소된 연구그룹 형태로 연구를 이어간다. 5~25μeV(마이크로 전자볼트, 입자물리학의 초미세 에너지·질량 단위)로 탐색 범위를 좁히고 5년 안에 존재를 증명하는 데 도전한다.</p> <p contents-hash="70bb30d1895622a58619ab5d0784b6258406943150a5c093d76d021e61fb62c4" dmcf-pid="3x8PFgwM5a" dmcf-ptype="general">26일 서울 중구에서 취재진을 만난 윤성우 IBS 액시온 CI(그룹장)는 이런 내용을 공유했다.</p> <p contents-hash="1192af3b1508500d97dfdcb2dbe30c4d64744fbc9c89900600735462215ae09e" dmcf-pid="0M6Q3arRGg" dmcf-ptype="general">암흑물질의 존재가 강하게 추정되는 이유는 우주 빈 공간에 질량체가 없으면 설명이 안 되는 현상이 다수 관측되기 때문이다. 구체적으론 질량에 따른 중력으로 인해 그 존재가 추론된다.</p> <p contents-hash="fb3934f90c6d0d19b4407c446139be41fd13cb39c8037298e35ea2f6c536b8de" dmcf-pid="pRPx0Nme5o" dmcf-ptype="general">대표적 정황으로 은하 주변부 회전 속도가 생각보다 빠르단 점, 멀리 존재하는 은하 빛이 굽어서 관측되는 '중력 렌즈' 등 현상이 있다.</p> <p contents-hash="afc798a07f114f41e39dc0e5a910ed1b9ca43167e4710d53d810f6eb10cb2e40" dmcf-pid="UeQMpjsdtL" dmcf-ptype="general">전 세계적으로 여러 질량 구간에서 이론적 후보물질이 설정·탐색되고 있다.</p> <p contents-hash="732e4a89289c8ee04518fa660018bc6a5fa067f1c9bf1ced7f6ffbf705bbeb05" dmcf-pid="udxRUAOJXn" dmcf-ptype="general">대표적인 탐색 구간으론 10분의 1젭토(10의 -22승)부터 1마이크로(10의 -6승) 전자볼트 구간의 'WISP'가 있다. IBS가 연구하는 액시온은 1마이크로부터 1밀리(10의 -3승) 전자볼트 구간이다.</p> <p contents-hash="723ef6db3be32f5ada35bdb0e6ba66266956b77a8d374bf1fd8888f06cc6ae26" dmcf-pid="7JMeucIiYi" dmcf-ptype="general">특히 가벼운 액시온이 암흑물질로 작용할 수 있다고 제시한 사람은 한국의 원로 물리학자인 김진의 경희대 물리학과 석좌교수다. 적절한 암흑물질 밀도를 만족한다면 1㎤당 1백조 개 액시온이 존재하게 된다.</p> <p contents-hash="84d3a51f6f5a2f9ddfee869612d3aad0e9cb9a961fd5439b3a4231f568f3d28e" dmcf-pid="ziRd7kCntJ" dmcf-ptype="general">가설에 따르면 액시온은 우주 어디든 존재하기 때문에 지상에서도 관측은 가능하다. 현재 시도되는 방법은 빈 공간에 강한 자기장을 건 뒤 광자가 나오는지 검사해 보는 것이다. 미국 물리학자 피에르 시키비에에 따르면 액시온은 자기장과 만나 그 상호작용(커플링)으로 인해 광자(빛의 입자)로 변환한다.</p> <p contents-hash="48c0824e2e7a919532630e028c7e5dfc27722933b191940a3a6cad9680576c82" dmcf-pid="qVb9GeNf5d" dmcf-ptype="general">광자는 일종의 주파수로 나타나므로 이를 공진기로 증폭한 뒤 존재 여부를 파악할 수 있다.</p> <p contents-hash="a9c228c25592f23cc62ed4f4ebc858220ed33a4fbc38591a39e56752b322f3d4" dmcf-pid="BfK2Hdj4Ye" dmcf-ptype="general">액시온 질량과 커플링 간 상관관계를 보여주는 이론적 모델로는 'DFSZ'와 'KSVZ'가 있다. DFSZ 모델에서 예측하는 액시온은 KSVZ보단 상호작용이 작아 탐지가 어렵다. 하지만 기존 우주론의 한계를 극복한 '대통일 모델'(GUT)에 보다 강한 근거를 제시할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="0d29fd66f355bff4bf9d2bbdfc60cb4d90a37952e17d0f83f33fb5436abaf792" dmcf-pid="b49VXJA8tR" dmcf-ptype="general">이런 이유로 앞서 IBS 연구단은 DFSZ 모델 검증에 초점을 맞춰 12테슬라(T) 자석 등 자체 장비를 개발했다. 고주파 신호를 더욱 효율적으로 증폭할 수 있도록 '다중방 공진기'도 개발했다.</p> <p contents-hash="d927c41f16ace7d4d3a220754c14a3d2c8a69993ba3a4238ff8c2b2e510bb4a9" dmcf-pid="K82fZic6GM" dmcf-ptype="general">연구단의 10년 활동으로 인프라는 마련됐지만 앞으로 효율적 운영이 관건이다. 연구그룹으로 사업이 축소되면서 임무 기간은 5년으로, 예산은 연간 15억 원으로 줄었다.</p> <p contents-hash="143657ee4ee9a3184051001b438b48213f652a65306dd026a70e3f0a53022fe2" dmcf-pid="96V45nkPYx" dmcf-ptype="general">윤성우 액시온 CI는 "다행히 인력은 앞서 연구단에서 대부분 건너와 10여명이 확보됐다"며 "완벽한 장비를 구축한 뒤 연구에 임하는 것보다는, 적정 수준의 인프라가 있다면 바로 관측에 임하는 등 신속한 운영에 방점을 두겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="449b9716a79ce7def81d4c23eed0da86cac9f63c105eb9220f1be0c66a9957e3" dmcf-pid="2Pf81LEQ5Q" dmcf-ptype="general">legomaster@news1.kr </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 델 "AI PC 본격 개화·윈도11 전환서 기회 물색" 03-26 다음 네이버 의장 복귀한 이해진 “인터넷·AI 다양성에 기여하는 기업되겠다” 03-26 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
