세계 최초 암흑물질 정체 밝혀지나…‘웜프’ 신호 포착, 추가 검증 진행 작성일 09-02 9 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">IBS 포함된 국제 공동연구팀, 웜프 가능성 신호 포착<br>세계 최대 규모 탐색 실험서 포착...새 입자 발견 조건엔 못 미쳐<br>추가 검증과 관측 통계적 정확도 높여 분석할 계획</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="UQXxbloMyz"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="024d8d683fd6ebfb3ed5108bb384a965d0d15265a17306db598ea995c419b047" dmcf-pid="uxZMKSgRT7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="암흑물질 유력 후보인 ‘웜프’ 신호를 포착한 ‘LUX-ZEPLIN 주검출기’ 모습. IBS 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100329142kamx.png" data-org-width="640" dmcf-mid="3nDYsP3Gyb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100329142kamx.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 암흑물질 유력 후보인 ‘웜프’ 신호를 포착한 ‘LUX-ZEPLIN 주검출기’ 모습. IBS 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="132fc0b14f6c1704dcdaf76603340e03ddf1f6c4622bffac23162ba82bf5fa7d" dmcf-pid="7M5R9vaeTu" dmcf-ptype="general"><br> 국내 연구진이 참여한 국제 공동연구팀이 암흑물질의 유력한 후보물질 중 하나인 ‘윔프’의 흔적을 포착했다.</p> <p contents-hash="b44caa2b83d630644e678f0473163d5bc952bb517930f050e27db976a56fb719" dmcf-pid="zR1e2TNdWU" dmcf-ptype="general">포착된 신호를 분석한 결과, 실제 웜프인지는 단정하기 어렵지만 지금과 다른 특이한 신호 존재 가능성을 검증했다는 것만으로 의미 있다는 평가다.</p> <p contents-hash="bd035307d3f0c9923154e878603f15ebf58df6f9109a6a942dc6e188a8454222" dmcf-pid="qetdVyjJvp" dmcf-ptype="general">추가 검증과 분석을 통해 세계 최초 암흑물질 발견 성과로 이어질지 주목된다.</p> <p contents-hash="d808f7d0b8c8551001c1ee1f0ca5d8a1adf3497cdae6287a26f66fc2b5770b4a" dmcf-pid="BdFJfWAiS0" dmcf-ptype="general">기초과학연구원(IBS)은 김영덕 지하실험연구단장 연구팀이 참여한 럭스-제플린(LUX-ZEPLIN·LZ) 국제 공동연구팀은 웜프 신호로 해석될 가능성이 있는 입자 상호작용을 관측했다고 1일 밝혔다.</p> <p contents-hash="daac55aff4dedec724330908f1ec9276885a91927a0ee75adf1d2844e4f2e562" dmcf-pid="bJ3i4Ycnv3" dmcf-ptype="general">관측 신호는 미국 사우스다코타주 샌퍼드 지하연구시설(SURF)에서 진행된 세계 최대 규모 암흑물질 탐색 실험에서 포착됐다.</p> <p contents-hash="c31cb53d0afed9c1cb90d05d8c7dd7b7df657a3ff8b8ac516c05386b19082d00" dmcf-pid="Ki0n8GkLvF" dmcf-ptype="general">눈에 보이지 않는 암흑물질은 우주 전체 물질의 약 85%를 차지하지만, 아직 직접 관측된 적이 없다. 인류는 약 100년 동안 암흑물질의 정체를 밝히기 위해 노력했음에도 여전히 현대 물리학의 가장 큰 난제로 남아 있다.</p> <p contents-hash="6d1c00bd3d0c0b4c4e90ba157e1f763452d4a7954ee15a8094b3fb1e3a9fd8d0" dmcf-pid="9npL6HEoTt" dmcf-ptype="general">약하게 상호작용하는 무거운 입자를 뜻하는 웜프는 암흑물질의 유력한 후보 중 하나다. 전자나 양성자보다 훨씬 무겁지만 빛이나 다른 물질과 거의 상호작용하지 않아 검출이 어렵다.</p> <p contents-hash="a9e24ea08c7f6db388decb56ec59ed5f77907ffa37bf5bf0a39dd2957b39d006" dmcf-pid="2LUoPXDgT1" dmcf-ptype="general">다만 아주 드물게 물질 속 원자핵과 충돌해 생긴 극히 미약한 섬광(빛)을 전기적 신호로 변환해 초정밀 검출기로 포착할 수 있다. 이 때문에 지하 깊은 곳에서 우주선 등 배경 잡음을 최소화해 실험이 진행되고 있다.</p> <p contents-hash="142e0201a965b6aa55fe71b768cbeeb7453a394c3967fcbea7bf3a9b62befd1d" dmcf-pid="VYLGOQ0Hy5" dmcf-ptype="general">LZ 공동연구팀은 미국 사우스다코타주 샌퍼드 지하연구시설의 지하 약 1.5㎞에 LZ 검출기를 설치하고, 약 10톤의 초고순도 액체 제논(Xe)에 입자가 충돌할 때 발생하는 미세한 빛과 전기 신호를 초고감도 광센서인 광전자증배관(PMT)으로 포착했다.</p> <p contents-hash="8d021c3c24756de86166644649bab2b5bb41b9d6c6f2ab197e1720d22c1a3577" dmcf-pid="fGoHIxpXCZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 2023년 3월부터 2024년 4월까지 220일 동안 수집한 데이터를 분석해 암흑물질 신호가 나올 것으로 예상되는 영역에서 하나의 입자 상호작용을 포착했다.</p> <p contents-hash="0569cadb1d56dcf530d151c23579ec56d525b12f400d5628ad2ee8caaf4762a5" dmcf-pid="4HgXCMUZyX" dmcf-ptype="general">수개월간 자연방사선이나 중성자, 검출기 잡음 등 여러 가능성을 정밀하게 검토했지만, 포착된 신호의 정체를 설명하기 어렵다는 결론을 내렸다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0848fb63d2ea84a9682a54502383e2d2f51bfbed9476daca3c5dd050f1d50277" dmcf-pid="8XaZhRu5CH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="암흑물질을 탐색하는 초고감도 센서인 광전자증배관 모습. IBS 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100330498xnne.png" data-org-width="640" dmcf-mid="0u8ax5rNlB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100330498xnne.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 암흑물질을 탐색하는 초고감도 센서인 광전자증배관 모습. IBS 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="7a0831b2af3b33ac9144b700bef35e5a4979ecb0ef542b83a7fe4727409d81db" dmcf-pid="6ZN5le71hG" dmcf-ptype="general"><br> 만약 이 신호가 실제 암흑물질에 의해 발생했다면 신호를 만든 웜프의 질량은 양성자보다 200배 이상 무거울 것으로 추정된다고 연구팀은 가정했다.</p> <p contents-hash="8e7b96b30e0ca487f755b29eb237872134a464ab5a14b3828f87a3a813d57d20" dmcf-pid="P5j1SdztTY" dmcf-ptype="general">이는 웜프가 단순 충돌이 아닌 원자핵에 더 많은 에너지를 전달하는 방식으로 상호작용했을 가능성을 보여준다고 연구팀은 설명했다.</p> <p contents-hash="3c7c39fca848270a3590c7c1ef3c896048b0f5f7eaf444e5c152ca06ad9b67d7" dmcf-pid="Q1AtvJqFWW" dmcf-ptype="general">포착된 신호의 통계적 유의성은 2.6시그마로, 자연방사선이나 중성자, 검출기 잡음 등 기존에 알려진 배경 잡음만으로 이런 신호가 우연히 발생했을 확률은 약 0.5%에 불과하다.</p> <p contents-hash="ab8f9fe331f95b618b14af96bcf52f18b181cb0967a4170adb5bb483571ad2e3" dmcf-pid="xtcFTiB3Cy" dmcf-ptype="general">다만 물리학계에서 새로운 입자 발견으로 인정받기 위해선 포착된 신호의 통계적 유의성이 5시그마가 돼야 한다.</p> <p contents-hash="97b55058a5e9dbf0f092ed2a28ff32b4b6c3bea85c254247ae15841e818c1ab2" dmcf-pid="yougQZwalT" dmcf-ptype="general">이번 관측 결과로 암흑물질의 실체를 확인했다고 단정하기 어려운 이유다. 아직 밝혀지지 않은 희귀한 원인이나 통계적 우연을 배제할 수 없기 때문이다.</p> <p contents-hash="7c01195d25235a795f962e931bd836f478aece5427e256b5e090df8ab94197af" dmcf-pid="Wg7ax5rNSv" dmcf-ptype="general">연구진은 이번 신호의 진위를 추가 검증할 계획이다.</p> <p contents-hash="48a0a89a35123585c11cb6b3f2ff256bbe7c0fff7014f303727759bb6483fe83" dmcf-pid="YazNM1mjyS" dmcf-ptype="general">논문 제1저자인 샘 에릭슨 영국 브리스톨대 선임연구원은 “검출기 특성과 암흑물질로 오인될 수 있는 신호를 정밀하게 파악하고 있기 때문에 하나의 특이 신호도 중요한 의미를 갖는다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="74b3e78109230de71311152bafe166f83a5bf072c30b2f8430ab20b33df246bc" dmcf-pid="GNqjRtsASl" dmcf-ptype="general">김영덕 IBS 단장은 “IBS는 아시아 연구기관으로는 유일하게 연구에 참여한 데 이어 차세대 실험인 제논-LZ-다윈(XLZD) 통합 프로젝트에도 함께 하고 있다”며 “WIMP 관측에서 우수한 성능을 보이는 액체 제논 검출기 실험에서 한국이 더 주도적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="b775042819e0e9600b46b056655b7a1d1d662099c533ada3e5933f928d7dfc2b" dmcf-pid="HjBAeFOcTh" dmcf-ptype="general">더글라스 레오나르드 IBS 연구위원은 “아직 우리가 이해하지 못하는 무언가가 나타난 것”이라며 “어느 쪽으로 판명나든 우리는 새로운 것을 배우고 발견한다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="29f616f008146f84e27ba8bb9f99d307d0cddc262184f660e8f8d2960ffb649d" dmcf-pid="XAbcd3IkSC" dmcf-ptype="general">연구결과는 1일 일본에서 열린 ‘2026 TeV 입자천체물리학 국제학술대회’에서 발표됐다. 논문은 사전공개 사이트 ‘아카이브’에 공개됐고, 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 투고됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e7cab700e24abf4a5ca33a13fd8828ba0f115a40e6e56af50cf04987bb81ff2e" dmcf-pid="ZLUoPXDgWI" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="암흑물질 유력 후보를 탐색하기 위한 ‘LZ검출기 작동원리’ 개념도. IBS 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100331784ujtu.png" data-org-width="500" dmcf-mid="pWhKFEQ9Wq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/02/dt/20260902100331784ujtu.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 암흑물질 유력 후보를 탐색하기 위한 ‘LZ검출기 작동원리’ 개념도. IBS 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="317907158e8a8e2485b99ad97690f72c0634431ba55cf931fc6454f8c02e31e5" dmcf-pid="5ougQZwahO" dmcf-ptype="general"><br> 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "피부 재생 주사 효과가 4배로"…KAIST, 차세대 LED 마스크 효과 입증 09-02 다음 TV·라디오 전파도 닿기 힘든 섬…"위성방송이 700가구 일상 지킴이" 09-02 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
