신비한 입자는 간접적으로 인류를 위한 길을 열 수 있고 공룡을 죽일 수 있다고 The New Republic의 기사 작성자는 씁니다. 과학자들은 여전히 암흑 물질이 무엇인지 이해하는 데 있어 기원에 불과합니다. 그러나 그 중력의 영향이 우주의 발전에 큰 영향을 미쳤다는 것은 의심의 여지가 없습니다.
많은 사람들이 다중 우주의 아이디어에 매료되어 있습니다. 우리가 도달할 수 없는 다른 우주입니다. 그러나 우리가 탐험하고 이해할 수 있는 많은 숨겨진 세계도 마찬가지로 매력적입니다. 현대적인 아이디어와 기술을 사용할 수 있게 되면서 암흑 물질이 최후의 프론티어가 되는 순간 또는 최소한 다음 흥미로운 발견이 다가오고 있습니다.
암흑 물질은 우주에서 찾기 힘든 존재입니다. 일반 물질과 마찬가지로 중력을 통해 주변 세계와 상호 작용하지만 빛을 방출하거나 흡수하지 않습니다. 천문학자들은 중력의 영향을 기록하지만 직접 보거나 느끼지는 못합니다. 암흑 물질은 일반 물질보다 5배 더 많은 에너지를 전달하지만 직접 관찰할 수 있는 물질과의 상호 작용은 매우 약합니다. 아마도 수십억 개의 암흑 물질 입자가 매초 우리 각자를 통과할 것입니다. 그러나 아무도 그들의 존재를 알아차리지 못합니다. 수십억 개의 암흑 물질 입자조차도 우리에게 미미한 영향을 미칩니다.
이것은 암흑 물질이 빛과의 상호 작용이 우리가 보는 모든 것을 담당하는 우리에게 알려진 원자 또는 기타 기본 입자와 같은 일반 물질과 동일한 물질로 구성되어 있지 않기 때문입니다. 암흑 물질은 실제로 어둡지 않습니다. 투명합니다. 어두운 것은 빛을 흡수합니다. '어둠'이라 불리는 불행을 포함하여 투명한 물질은 우리가 감지할 수 없습니다. 지하실이나 차고에서 암흑 물질을 수집하는 것은 불가능합니다.
그러나 최근 시나리오 작가가 암흑 물질의 힘을 사용할 가능성에 대해 질문했습니다. 일반적으로 어두운 일들이 우리를 일으키는 흥분에도 불구하고, 이 단어가 나오는 제목에 있는 많은 책과 영화를 보는 것으로 충분합니다! - 암흑 물질은 사악하거나 전략적인 힘의 풍부한 원천이 아닙니다. 우리 손으로도, 평범한 물질로 만든 도구로도 암흑 물질로 로켓 무기나 함정을 만들 수 없습니다. 그것을 찾는 것은 더 이상 쉬운 일이 아닙니다. 잠재력을 활용하는 것은 완전히 다른 이야기입니다.
희망적인 생각을 전달하려는 작가의 욕망을 불행하게 선택된 이름에 돌리자. 그 이름 때문에 아마도 암흑 물질이 실제보다 더 위협적이고 강력해 보일 것입니다. 그러나 인간은 암흑 물질의 힘을 마스터할 수 없지만 우주는 할 수 있습니다. 우리가 그 공헌을 인정하든 못하든, 피라미드나 고속도로를 건설한 보이지 않는 노동자들, 문명 발전에 결정적인 역할을 한 전자 메커니즘을 자세히 조립한 것처럼 암흑 물질은 우리 우주의 발전에 매우 중요합니다. 우리의 공동 연구에서 제시된 가설이 확인된다면 암흑 물질도 간접적으로 대형 포유동물, 따라서 인류의 출현을 위한 길을 닦았다는 것을 증명할 수 있을 것입니다.
블랙홀
고생물학자, 지질학자 및 물리학자들은 6600만 년 전에 최소 10km 너비의 물체가 우주에서 지구로 떨어졌다는 것을 발견했습니다. 그는 육상 공룡과 지구상에 존재하는 다른 종의 4분의 3을 파괴했습니다. 우리는 태양이 우리은하의 중간면(맑은 밤하늘에서 볼 수 있는 별과 밝은 먼지의 줄무늬)을 통과할 때 태양계가 암흑 물질 원반을 만나 먼 곳의 은하가 변위를 촉발했다고 가정합니다. 물체에 영향을 주어 이 치명적인 영향을 미치고 3000~3500만 년 간격으로 다른 영향을 미칠 수도 있습니다.우리의 가설은 덜 전통적인 유형의 암흑 물질이 두꺼운 원반(은하수 원반보다 밀도가 높음)으로 붕괴되었고 이 원반의 중력 효과가 혜성이 태양계를 통과할 때 혜성의 궤적을 변경했다는 것입니다.
우리가 제안한 암흑 물질의 개념은 그 본질에 대한 일반적인 견해와 다릅니다. 가시 세계에는 쿼크와 전자, 광자 및 글루온과 같은 다양한 유형의 입자가 있으며 이러한 입자는 서로 다른 힘(전자기, 강함 및 약함)을 통해 상호 작용하지만 물리학자들은 일반적으로 모든 암흑 물질이 다음으로 구성되어 있다고 생각합니다. 주로 중력을 통해서만 상호 작용하는 한 유형의 입자. 다른 유형의 암흑 물질이 있으며 그 중 적어도 하나는 자체 상호 작용력을 가지고 있다고 가정하지 않는 이유는 무엇입니까?
암흑 물질 입자의 작은 부분이라도 암흑 전자기력을 통해 다른 암흑 물질 입자와 상호 작용한다고 가정하면 이러한 암흑 물질 입자는 우리가 알다시피 은하에서 냉각되는 일반 물질의 입자와 유사하게 행동해야 합니다. 속도를 낮추고 우리 은하수의 보이는 원반과 유사한 원반을 형성합니다. 은하수에 있는 10억 개 별의 움직임을 측정하는 Gaia 위성은 오늘날 암흑 물질 디스크의 중력 영향에 민감한 우리 은하의 모양에 대한 3D 이미지를 생성합니다.
이 추가 유형의 암흑 물질에 대한 검색 결과가 무엇이든, 우리는 암흑 물질이 보이는 우주의 역사에서 중요한 역할을 했다는 것을 알고 있습니다. 약한 상호 작용에도 불구하고 암흑 물질의 중력은 우주 전체에 흩어져 있는 은하와 은하단을 형성했습니다. 암흑 물질이 없었다면 별은 현재의 크기에 도달하지 못했을 것이고 다르게 분포되었을 것입니다.
우리가 지금 관찰하고 있는 구조의 형성에 충분한 시간을 제공하는 암흑 물질이 아니라면 우주의 진화에 대한 전체적인 그림을 수집하는 것은 고사하고 이 모든 것을 논의하기 위해 여기에 있지 않을 것입니다.
20세기의 가장 놀라운 발견 중 하나인 빅뱅에서 CMB를 관찰한 결과 우주가 모래알만한 크기였을 때 밀도에 미세한 편차가 있음을 보여주었습니다. 이 작은 변동(0.001% 미만)은 궁극적으로 당신, 나, 은하 및 우주의 모든 구조의 기원이 되었습니다. 암흑 물질은 밀도의 이러한 작은 편차를 강화하고 이러한 우주 구조를 형성하는 데 결정적인 역할을 했습니다.
물질은 방사선과 달리 우주 존재의 초기 단계에서 느려지고 서로 달라붙을 수 있습니다. 밀도가 높은 장소의 중력 인력은 물질의 일부 영역이 붕괴되어 물질의 밀도를 더욱 증가시키고 은하를 형성한다는 사실로 이어졌습니다. 따라서 물질이 풍부한 지역은 더욱 풍부해지고 가난한 사람은 더욱 가난해짐에 따라 우주는 점점 더 이질적이 되었습니다. 초기에 균질한 우주를 궁극적으로 오늘날 우리가 볼 수 있는 차별화된 은하, 성단 및 별으로 발전시키는 긍정적 피드백 과정에서 물질의 끊임없는 붕괴로 인해 물질의 집합이 계속되었습니다. 암흑 물질의 양이 일반 물질의 양보다 훨씬 많기 때문에 이 붕괴는 우주에 일반 물질만 있을 때보다 일찍 일어났다. 이것은 오늘날 우리가 보고 있는 구조에 성장할 수 있는 충분한 시간을 제공했기 때문에 중요합니다.
작가가 본 활성 블랙홀
그러나 암흑 물질은 다른 이유로도 중요한 역할을 했습니다.비록 그것이 우주의 주요 에너지 형태가 아닐지라도, 마치 바람이 해변에 각인된 모래 팽창을 부드럽게 하듯이 복사는 평범한 물질의 밀도 변화를 씻어냅니다. 우주 진화의 초기에 방사선은 순전히 평범한 물질로부터 은하 크기의 물체가 형성되는 것을 막을 수 있었습니다.
암흑 물질은 전자기 복사에 면역이 있기 때문에 이러한 구조를 꾸준히 생성할 수 있습니다. 결과적으로 암흑 물질은 일반 물질에 추가적인 시작을 제공하여 은하계와 항성계의 형성을 위한 길을 열었습니다. 암흑 물질과 함께 "히치하이킹"을 해야만 우리 우주에서 은하계 규모의 물체와 별의 기초가 형성될 수 있습니다. 충분히 큰 영역이 붕괴되었을 때 암흑 물질은 대략 구형의 후광을 형성했으며, 그 내부에서 일반 물질의 가스가 냉각되어 중심으로 응축되어 결국 별들로 분해될 수 있었습니다.
이 암흑 물질과 일반 물질의 동시 붕괴는 암흑 물질을 찾는 데에도 도움이 됩니다. 우리는 방출된 빛 덕분에 별과 은하를 볼 수 있지만 이러한 구조를 형성하기 위해 원래 가시 물질을 끌어당긴 것은 암흑 물질이었습니다. 따라서 우리는 평범한 물질만을 직접 관찰하지만 두 물질이 같은 장소에 존재하고 암흑 물질이 보이는 물질 주위의 이 구형 후광에 남아 있음을 확신할 수 있습니다. 다시 말해 가로등 아래에서 암흑물질을 찾는 것은 어떤 의미에서 이치에 맞다.
암흑 물질은 우주에서 계속해서 중요한 역할을 하고 있습니다. 그것은 별이 흩어지는 것을 방지하는 중력 인력을 촉진할 뿐만 아니라 초신성에 의해 방출된 물질의 일부를 다시 은하로 되돌립니다. 따라서 암흑 물질은 별의 추가 형성과 궁극적으로 생명체에 필요한 무거운 원소를 보존하는 데 도움이 됩니다.
"암흑" 또는 암흑 물질의 더 높은 능력이라는 개념과 피할 수 없는 부정적인 연관성에 대해 너무 걱정하지 마십시오. 암흑 물질 입자의 영향 또는 수십억 개의 입자는 무시하기 쉽습니다. 그러나 특정 지역에 축적된 충분히 많은 양의 암흑 물질의 중력 영향은 우주의 발전에 상당한 영향을 미쳤습니다. 우리가 간과하는 환경의 다른 실체와 마찬가지로 암흑 물질은 우리 세계에 필수적이며 최근 연구에 따르면 인간 생명의 출현에 필요할 수 있습니다.
제 동료들과 저는 암흑 물질이 무엇인지에 대한 이해의 근원에 있을 뿐입니다. 암흑 물질은 우주에서 구별되지 않으므로 엔터프라이즈 우주선은 우리를 그곳으로 옮길 수 없습니다. 그러나 이 우주선과 달리 암흑 물질은 실제입니다. 그럼에도 불구하고, 지속적인 연구는 우리의 물리적 한계를 극복하고, 찾기 힘들지만 잠재적으로 접근할 수 있는 암흑 물질의 세계를 더 잘 이해할 것을 약속합니다.