우주의 떠돌이 별이 '암흑물질'의 정체를 밝힐수 있는 열쇠가 될수 있다고 하는데요

Question

우주의 은하단에서 은하와 은하 사이를 떠도는 별이 있다고 하는데요. 이 떠돌이 별이 현대 물리학의 최대난제중 하나인 암슥물질의 정체를 밝힐 수 있는 열쇠가 될 수 있다고 하는데 어떤 이유에서 그런가요?

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 떠돌이 별은 은하 사이를 이동하며 암흑물질의 존재에 대한 정보를 제공할 수 있는 중요한 역할을 할 수 있습니다. 암흑물질은 현대 물리학에서 아직까지 밝혀지지 않은 물질로, 우주의 대부분을 차지하고 있지만 직접적으로 관측되지 않는 물질입니다. 떠돌이 별이 은하 사이를 이동하면서 중력 상호작용을 통해 암흑물질의 존재를 간접적으로 확인할 수 있습니다. 떠돌이 별의 운동 경로나 속도 변화를 관측하여 암흑물질이 주변 은하에 미치는 영향을 분석할 수 있기 때문에, 이러한 별들은 암흑물질에 대한 연구에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

연구팀은 “어린 은하단에서 떠돌이별들이 많이 발견됐다는 것은 떠돌이별이 우주 초기 다량으로 만들어졌음을 의미한다”며 “그간 천문학계 주류 이론은 떠돌이별이 최근 만들어졌다에 무게를 두고 있었는데 이를 반박하는 결과”라고 설명했다.

떠돌이별은 ‘암흑물질’의 추적자로 활용될 것으로 기대된다. 암흑물질은 우주를 구성하는 물질 중 총 질량의 85%를 차지하지만 아직 정체가 알려지지 않은 물질이다. 일반 물질과는 중력 이외에 상호작용하지 않으며 눈에 보이지도 않는다. 암흑물질의 정체는 21세기 물리학 최대 난제 중 하나로 남아있다.

지 교수는 떠돌이별이 암흑물질 추적자로 활용될 수 있는 이유를 투명인간에 비유해 설명했다.집에 들어온 투명인간에게 밀가루를 뿌리면 형체가 드러난다. 하지만 밀가루 양이 부족하면 머리나 팔 등 일부의 형체만 보인다.

떠돌이별은 밀가루를 뿌리는 역할을 한다. 우주 초기 생성된 것으로 입증된 떠돌이별이 은하단을 구석구석 다니며 암흑물질과 중력으로 상호작용 했을 것이란 설명이다. 지 교수는 “암흑물질이 가는 곳이라면 떠돌이별도 함께 움직였을 것”이라며 “떠돌이별이 암흑물질 탐사에 있어 ‘보이는 추적자’ 역할을 할 수 있다”고 말했다.

지 교수는 지난 2007년 중력렌즈 현상을 이용해 암흑물질의 존재를 입증하는 증거를 찾았다는 연구결과를 발표한 바 있다. 당시 암흑물질 연구 사상 가장 확실한 증거로 평가됐다.