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"은하단 내 희미한 빛이 암흑물질 분포 알려줘"

호주 천문학자, '관측불가' 암흑물질 찾는 새 방법 제시
은하단 Abell S1063.
은하단 Abell S1063.푸른 부분이 암흑물질의 분포를 나타내는 은하단내 빛. [NASA, ESA, M.몬테스 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 암흑물질은 우주의 85%를 차지하지만 직접 관측이 안 되고 주변 물질에 미치는 중력효과를 통해서만 간접적으로 존재가 확인돼왔다. 현대 물리학의 난제가 돼온 이런 암흑물질을 은하 간 상호작용으로 생기는 희미한 빛을 통해 더 정확하고 쉽게 찾을 수 있다는 주장이 제기돼 관심을 받고있다.

호주 뉴사우스웨일스대학 물리학대학원의 미레아 몬테스 박사 연구팀은 허블 우주망원경이 '프론티어 필즈(Frontier Fields)' 프로그램을 통해 6개 대형 은하단을 관측한 기록을 분석한 결과, 암흑물질의 분포를 찾아낼 수 있는 새로운 방법을 발견했다고 영국 왕립 천문학회 월보(MNRAS) 최신호에 밝혔다.

몬테스 박사의 분석에 따르면 은하 간 상호작용의 혼돈 속에 일부 별이 원래 있던 은하의 중력에서 떨어져 나와 흘러 다니다가 은하단 전체의 중력 지도에 맞춰 새로 자리를 잡게 되는 데 이 별들이 내는 희미한 빛이 바로 '은하단 내 빛(intracluster light)'이다.

이 별들은 암흑물질과 똑같은 분포를 보이며, 은하단 내 빛만 추적하면 암흑물질의 분포를 알 수 있다는 것이다.

이 방법은 빛이 중력장 근처를 지날 때 휘어지는 것으로 보이는 '중력렌즈 현상'을 이용해 암흑물질의 존재를 확인하는 것보다 훨씬 효율적이고 정확한 것으로 지적됐다.

몬테스 박사는 보도자료를 통해 "은하단 내 빛이 암흑물질의 흔적을 정확하게 짚어내는 것은 암흑물질과 은하단 빛을 만드는 별들이 은하단 전체의 중력에 따라 같이 움직이기 때문"이라고 설명했다.

은하단 MACS J0416
은하단 MACS J0416푸른 부분이 암흑물질의 분포를 나타내는 은하단내 빛. [NASA, ESA, M.몬테스 제공]

그러면서 "우리는 매우 희미한 빛을 추적해 암흑물질의 분포를 파악할 수 있다"고 했다.

연구팀은 이 방법이 지금까지의 어떤 방법보다 정확하게 암흑물질을 찾아낼 수 있으며, 분석시간도 절약할 수 있어 암흑물질의 본질을 파악하는데 이용될 수 있을 것으로 기대했다.

몬테스 박사 연구팀은 은하단 내 빛을 통해 암흑물질의 분포를 확인하는 방법이 정확한지를 추가로 확인하는 작업에 들어갔으며, 다른 연구팀을 통해서도 은하단 내 빛에 대한 관측과 분석이 이뤄지길 기대하고 있다.

이와 함께 먼 우주의 희미한 은하단 내 빛을 분석할 수 있는 고감도 장비를 갖추게 될 제임스 웹을 비롯한 차세대 우주망원경들도 이런 방법을 활용할 수 있기를 바란다고 밝혔다

eomns@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2018/12/21 16:40 송고

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