암흑 물질의 새로운 이론 제창

암흑 물질의 다수가 일반적인 물질에서 생성되었다는 이론이 제창되었다.

현재의 우주론에 따르면, 천체 운동의 관측 결과를 설명하기 위해서는 우주에 암흑 물질’이 골고루 존재해야 한다고 생각되고 있다. 암흑 물질이란 보통 물질과 거의 상호 작용을 하지 않는 이론적 가설로서 존재가 시사되고 있는 물질이다. 현재의 우주 배경 복사(초기 우주의 고온 상태가 남긴 전자기파)의 관측에 따르면, 우주 전체의 조성은 일반적인 울질의 대부분을 차지한다고 생각되는 수소와 헬륨은 단지 5%에 지나지 않으며, 암흑 물질이 25%라는 높은 비율을 차지하고 있다. 그러나 암흑 물질의 정체는 현재 수수께끼가 많아 이런 높은 비율로 존재하는 생성 에커니즘도 제대로 알려져 있지 않다.

노르웨이 오슬로 대학교의 브링만(T. Bringmann) 박사 연구팀은 우주 탄생 때 미미하게 존재했던 암흑 물질이 일반적인 물질과 상호 작용에 의해 전화(轉化, 다른 상태로 변화하는 것)해 생성되었다는 새로운 이론을 제창했다. 연구팀에 따르면, 우주 탄생 때는 공간의 크기가 매우 작아 암흑 물질과 일반적인 물질이 격렬하게 서로 부딪쳐, 일반적인 물질에서 암흑 물질로 전화가 급속히 진행되 었다고 한다. 그 후 우주의 급속 팽창으로 상호 작용이 차츰 약해진 결과, 암흑 물질이 높은 비율로 현재도 잔존하는 것으로 생각된다. 연구팀은 이 새로운 이론은 현재의 천체 관측으로 검증할 수 있다고 말했다.

출처: 뉴턴 2022-02, Physical Review Letters, 2021년 11월 3일