“현대물리학 100년 난제” 암흑물질…세계 최대 실험서 ‘유력 단서’ 찾았다 작성일 09-01 30 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 국제공동연구팀, 암흑물질 후보 ‘윔프’ 신호 포착<br>- 윔프, 양성자보다 200배 이상 무거운 입자 추정</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="0LMBKrqF1c"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5dd4aaec31b67e8dcd2c8ceb1c7f1b90cece26d35bbd2646cb9b8cf2267faefd" dmcf-pid="poRb9mB3GA" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="지하연구시설에 설치되기 전 지상실험실에 놓인 LUX-ZEPLIN 주검출기.[출처 Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901230152850klid.png" data-org-width="1060" dmcf-mid="Hurno1iPGO" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901230152850klid.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 지하연구시설에 설치되기 전 지상실험실에 놓인 LUX-ZEPLIN 주검출기.[출처 Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility] </figcaption> </figure> <p contents-hash="944ae7f2bf63be1e92f1a8aeebce404b77dcabc2350afa24ad4545aa18290ab2" dmcf-pid="UgeK2sb05j" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 우주 물질의 약 85%를 차지하지만 인류가 단 한 번도 직접 관측하지 못했던 ‘암흑물질(Dark Matter)’의 정체를 밝혀줄 유력한 단서가 포착됐다.</p> <p contents-hash="f3792391c6ccf70bf1b5ba705fa0731c72c1929a0fdfb3ca5f5c062e1018290c" dmcf-pid="ujiV4C2u1N" dmcf-ptype="general">기초과학연구원(IBS) 지하실험 연구단 김영덕 단장 연구팀이 참여한 LUX-ZEPLIN(LZ) 국제공동연구진은 암흑물질의 유력한 후보 입자인 ‘윔프(WIMP)’ 신호일 가능성이 있는 입자 상호작용을 관측했다고 1일 밝혔다.</p> <p contents-hash="c4bb76e60da892e8ee1ef3f3f66092f0a918e1983f7e7dd8057cfae3662dac0b" dmcf-pid="7Anf8hV7Xa" dmcf-ptype="general">관측된 신호는 미국 사우스다코타주 샌퍼드 지하연구시설(SURF) 지하 약 1.5㎞에서 진행된 세계 최대 규모 암흑물질 탐색 실험에서 포착됐다. 실제 윔프의 흔적으로 확인될 경우 암흑물질 직접 검출로 이어질 수 있어 주목된다.</p> <p contents-hash="56b87e79d4babb32d3df8c2f76a2ca85a4fa1ab374cba14813b64becf3585d30" dmcf-pid="zcL46lfzYg" dmcf-ptype="general">‘약하게 상호작용하는 무거운 입자’를 뜻하는 윔프는 암흑물질의 대표적인 후보 중 하나다. 전자나 양성자보다 훨씬 무겁지만 빛이나 다른 물질과 거의 상호작용하지 않아 검출이 매우 어렵다.</p> <p contents-hash="fb17cb255a98f0abfbe2fd2cb1a96c53230aaa30c05bf3c7f14ed40c61a76e5a" dmcf-pid="qko8PS4q1o" dmcf-ptype="general">공동연구진은 약 10톤의 초고순도 액체 제논을 이용한 LZ 검출기로 입자가 충돌할 때 발생하는 극미량의 빛과 전기 신호를 추적했다.</p> <p contents-hash="789b31e7580deb0a29ec4d37f7db60ab68bf5276a3475b385d0084eee575d74b" dmcf-pid="BEg6Qv8BHL" dmcf-ptype="general">2023년 3월부터 2024년 4월까지 220일간 수집한 데이터를 분석한 결과, 암흑물질 신호가 나타날 것으로 예상되는 영역에서 하나의 특이한 입자 상호작용이 포착됐다.</p> <p contents-hash="d634b107228644745b38566946bb3c66002ae07e2145f8d6c533d9cc879c4282" dmcf-pid="bDaPxT6bHn" dmcf-ptype="general">연구진은 수개월 동안 자연 방사선과 중성자, 검출기 잡음 등 알려진 원인을 집중적으로 검토했지만 이 신호를 명확하게 설명하지 못했다.</p> <p contents-hash="38c00c543697c1b6a03b5b2ebc78bc0ed11912ef8c4a36a2a9b80c989d36d8b7" dmcf-pid="KwNQMyPKXi" dmcf-ptype="general">이 신호가 암흑물질에 의한 신호라면 윔프의 질량은 최소 200GeV/c²로 양성자보다 200배 이상 무거울 것으로 추정된다는 것이 연구진의 설명이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="aa700fe125654e39716cd72a54965c289d580e86cf1ceb150a9723ba560308f7" dmcf-pid="9rjxRWQ91J" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="금빛 광증배관 수백 개가 장착된 대형검출기 부품.[출처 Matthew Kapust/Sanford Underground Research Laboratory]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901230153159rqgt.png" data-org-width="953" dmcf-mid="3kDJnZd8Zk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901230153159rqgt.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 금빛 광증배관 수백 개가 장착된 대형검출기 부품.[출처 Matthew Kapust/Sanford Underground Research Laboratory] </figcaption> </figure> <p contents-hash="bdf30df327f098cdb80543934eb99af897c4b1fbab3ad4ffa60905991a6d1005" dmcf-pid="2mAMeYx25d" dmcf-ptype="general">이번 신호의 통계적 유의성은 2.6시그마로 기존에 알려진 배경신호만으로 이 같은 현상이 우연히 나타날 확률이 약 0.5%다.</p> <p contents-hash="dd9263ffbd0265a5ffd2a43f1aa1d4edc169e1cb6153bff8a0bbef34b82efd24" dmcf-pid="VZTEwqkLYe" dmcf-ptype="general">다만 아직 ‘암흑물질 발견’이라고 부르기는 이르다. 입자물리학계가 새로운 입자의 발견으로 인정하는 기준은 5시그마다. 아직 알려지지 않은 희귀 현상이나 통계적 우연일 가능성을 완전히 배제할 수 없는 만큼 추가 관측과 검증이 필요하다.</p> <p contents-hash="297c5d3a2ac4b43f48f4e700dce3a1b8175305b80ad9a8913747d1d53aeba1b9" dmcf-pid="f5yDrBEoHR" dmcf-ptype="general">LZ 연구진은 샌퍼드 지하연구시설에서 윔프 탐색을 계속해 이번 신호가 실제 암흑물질에서 나온 것인지 확인할 계획이다.</p> <p contents-hash="c42b0de56d66e222d63bf72a7a0b7d2aa030040b2298113c84025b9450158ba3" dmcf-pid="41WwmbDgXM" dmcf-ptype="general">LZ 공동연구팀 책임자인 릭 게이츠켈 미국 브라운대 교수는 “암흑물질 신호가 나타날 것으로 예상되고 다른 원인에 의한 신호는 매우 적은 영역에서 이번 신호가 포착돼 주목하고 있다”고 말했다.</p> <p contents-hash="5aa330fbb3c79455400b847a24c6b52f0f61ae8b51662d1071a08cf891c61ab1" dmcf-pid="8tYrsKwaZx" dmcf-ptype="general">김영덕 IBS 연구단장은 “IBS는 아시아 연구기관으로는 유일하게 연구에 참여했고 차세대 실험인 XLZD에도 함께하고 있다”며 “액체제논 검출기 실험에서 한국이 더 주도적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="62cfe19205d00a89b74216ac88f0018831c39d9b908f5a74105f1d1a73c5da69" dmcf-pid="6FGmO9rNHQ" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 1일 일본에서 열린 ‘2026 TeV 입자천체물리학 국제학술대회(TeVPA 2026)’에서 공개됐다. 논문은 같은 날 사전공개 사이트 아카이브(arXiv)에 공개됐으며 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’에 투고됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 가트너, 내년 AI보안 시장 69% 성장…'사용 통제' 73%로 최고 09-01 다음 [BEYOND DGIST] 세상을 바꾸는 기술 창업, 차세대 '유니콘' 향해 뛴다 〈3〉 솔리텍 09-01 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
