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[IT뉴스]역대 최고 '고에너지 중성미자' 발견됐나

온카뱅크관리자

2024-06-23 18:00:13

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="HgjYhDbYYY" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="남극의 아이스큐브 중성미자 관측소. 동아사이언스 DB" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/23/dongascience/20240623180017120azjb.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="YwnlrNUlXH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/23/dongascience/20240623180017120azjb.jpg" width="658"></p>
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            남극의 아이스큐브 중성미자 관측소. 동아사이언스 DB
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          <p dmcf-pid="XaAGlwKGZW" dmcf-ptype="general">지금까지 발견된 것 중 가장 높은 에너지를 가진 중성미자가 발견됐다. 초고에너지를 바탕으로 빛의 속도로 이동하는 중성미자는 그 존재가 알려진 지 10년 정도밖에 되지 않았다. 먼 은하에서 초질량 블랙홀의 성장과정을 해결하는 핵심 단서로 여겨진다.</p>
          <p dmcf-pid="ZYXfqFNfty" dmcf-ptype="general">후앙 코엘류 프랑스 천체입자 및 우주론 연구소(ARCA) 연구원은 이같은 내용을 담은 연구결과를 18일(현지시간) 이탈리아 밀라노에서 열린 ‘2024년 중성미자 컨퍼런스’에서 공개해 연구자들을 놀라게 했다.</p>
          <p dmcf-pid="5GZ4B3j4GT" dmcf-ptype="general">프란시스 할젠 미국 위스콘신 메디슨대 교수는 이번 발견에 대해 “환상적인 사건”이라고 말했다. 네포묵 오테 미국 조지아공대 교수는 “이 중성미자가 어디서 유래했는지 알아내는 것은 정말 흥미로운 일이 될 것”이라고 전했다.</p>
          <p dmcf-pid="1Ohu1yRuZv" dmcf-ptype="general">중성미자는 우주 만물을 이루는 기본입자 중 하나다. 질량이 거의 없고 다른 물질과 반응하지 않아 ‘유령입자’라 불린다. 우주 탄생 직후에도 나왔고 태양의 핵융합 반응이나 원전의 핵분열 반응에서도 검출되는 등 만물의 구성원리를 밝히기 위한 중요한 단서지만 오랫동안 실체를 알 수 없었다. 우주를 설명하는 현대물리학 이론인 표준모형 모델은 중성미자가 질량을 갖지 않는다는 전제에 기반을 두고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="tIl7tWe7ZS" dmcf-ptype="general">이번에 고에너지 중성미자를 발견한 장비는 ARCA의 '큐빅킬로미터중성미자망원경(KM3NeT)'이다. 이탈리아 시칠리아 섬 남동쪽 3500m(미터) 깊이의 해저에 설치돼 있다. 유럽 국가 외에 모로코, 남아프리카공화국, 호주, 조지아, 중국, 아랍에미리트의 연구자들이 공동 연구를 진행하고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="FCSzFYdz5l" dmcf-ptype="general">이 망원경에는 광자를 감지할 수 있는 검출기가 담긴 18개의 유닛을 구슬처럼 엮는 800m(미터) 길이의 ‘끈(String)’이 달려 있다. 고에너지를 가진 우주 입자가 지구의 대기 등에 부딪힐 때 발생하는 전하를 띤 입자 반응을 포착한다. 중성미자를 포함한 다양한 종류의 입자가 공기, 물 또는 암석 분자에 부딪히면 우주를 구성하는 기본입자 뮤온이 나오는데 이 때 광자 검출기가 희미한 섬광을 감지한다.</p>
          <p dmcf-pid="3ZtP9UkP5h" dmcf-ptype="general">코엘료 연구원은 KM3NeT의 센서가 지구 지평선 약 1도 아래에 도달한 중성미자에 의해 생성된 뮤온이 생성한 섬광을 기록했다고 설명했다. 이번에 포착된 중성미자는 수십 페타전자볼트(PeV‧입자의 질량이나 운동량 단위로 1PeV는 1000조 전자볼트(eV))의 에너지를 가진 것으로 추정되며 이는 지금까지 발견된 것 중 가장 높은 에너지를 가진 중성미자라고 설명했다.</p>
          <p dmcf-pid="05FQ2uEQtC" dmcf-ptype="general">코엘료 연구원은 이번에 발견한 중성미자에 대해 “다른 어떤 것과도 아주 멀리 떨어져 있어 정말 눈에 띈다”고 말했다. 다만 이번 발표에선 이 중성미자가 어디에서 존재하는지, 언제 관측됐는지 세부사항은 밝혀지지 않았다. 코엘류 연구원은 이러한 세부사항은 추후 논문을 통해 발표할 것이라고 약속했다.</p>
          <p dmcf-pid="pGZ4B3j45I" dmcf-ptype="general">0.5 페타전자볼트 이상의 에너지를 가진 고에너지 중성미자를 관측하는 것은 쉽지 않다. 10년 전 최초로 고에너지 중성미자를 관측한 남극 아이스큐브 중성미자 연구소를 제외하곤 이러한 관측이 가능한 시설이 없는 것으로 여겨졌다.</p>
          <p dmcf-pid="UH58b0A8XO" dmcf-ptype="general">이번 컨퍼런스에서 별도로 강연한 나오코 루라하시 닐슨 미국 필라델피아 드렉셀대 연구원은 최근 중성미자를 관측할 수 있는 관측소가 최소 4개 이상 건설 중이거나 제안된 상태라고 전했다. 한국에선 중성미자 실험시설인 ‘예미랩’이 강원 정선군 예미산 지하 1000m 지점에서 운영 중이다. </p>
          <p dmcf-pid="uX16Kpc6Gs" dmcf-ptype="general">[박정연 기자 hesse@donga.com]</p>
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