리서치 하이라이트

초기 우주에 형성된 지구 질량의 암흑물질 헤일로

Nature 433, 7024

빅뱅이 일어난 직후, 전체 우주는 완벽하게 평온하고 균질 한 상태였다. 하지만 물질 분포 중에 매우 조그만 요동 현상이 숨어 있었으며, 빅뱅이 일어난 지 2000만년이 지난 후에 이러한 요동 현상이 중력 붕괴(gravitational collapse)로 이어졌다. 그 다음에 어떤 일이 일어났는지에 대한 열쇠를 쥐고 있는 것은 우주의 대부분을 차지하고 있는 암흑 물질의 수수께끼 같은 특성에 숨겨져 있다. 가상의 입자인 뉴트리노가 암흑 물질의 주요 구성 요소라는 가정에 기초한 슈퍼 컴퓨터를 이용한 새로운 수학적 계산을 통해서 우주에서 가장 먼저 형성된 구조체가 지구 질량에 태양계 크기를 가진 암흑 물질 헤일로(halo) 였다는 사실이 제안되었다. 새로운 슈퍼 컴퓨터 계산 결과는 이러한 암흑 물질 헤일로가 우리 은하계에 충분히 존재하고 있었으며, 우리 태양계가 10,000년에 한번 이러한 암흑 물질 구름을 통과했을 것이라고 제시하였다. 이번 연구 결과는 암흑 물질의 성질을 밝히기 위해 계획되고 있거나 시작된 실험들에 적용될 수 있을 것으로 여겨진다.