리서치 하이라이트

국소 우주의 바리온

Nature 421, 6924

우주를 구성하고 있는 약 90%의 물질은 보편적인 방법으로는 측정이 불가능한 차가운 암흑물질로 구성되어 있다고 보고 있다. 하지만 암흑물질 외에도 아직 측정하지 못한 물질이 남아있을 것으로 생각된다. 국소 우주(local universe)에 존재하는 약 2/3 정도의 일반 가시 물질(normal visible matter)은 양자(proton), 전자(electron), 그리고 중성자(neutron)로 구성된 바리온(baryon)으로 구성되어 있지만, 여전히 미스터리로 남아 있다. 최근 은하계 형성 시뮬레이션을 통해서 바리온들의 높은 온도 및 낮은 밀도 때문에 이들을 측정하는 것이 불가능 했다는 사실이 밝혀졌다. 원 자외선(far-UV, FUSE 인공위성) 및 X-선(X-ray, 샨드라 및 뉴턴-XMM) 분광광도계가 개발되면서 퀘이사(Quasar)와 같은 밝은 우주 방출원(cosmological source)에 대한 ‘고속 ‘OvI(O5+ )흡수 형태로 바리온을 관측할 수 있었다. 새로운 관측 기술을 통해 잃어버렸던 바리온이 우리 태양계가 속해있는 국소 우주에서 가스 구름의 형태로 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 전체 바리온의 질량은 태양의 10배에서 12배 정도일 것으로 추정되며, M31과 은하계 같은 가장 무거운 질량체와 거의 동일하며, 국소 지역의 우주를 안정화 시키기에 충분하였다.