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천체물리학자들은 별이나 가스, 먼지의 중력 만으로는 은하들을 한데 묶어주기에 턱없이 부족하다는 것을 알게 된 후 암흑물질 개념을 만들어냈다.
지난 해 미국 애리조나 주립대의 더글러스 클로교수가 이끄는 연구진은 지구로부터 약30억광년 떨어진 `총알성단'이라 불리는 거대한 두 개의 은하단이 충돌할 때 일어난 암흑물질 구름을 일반물질과 구별할 수 있었다고 주장했다.
많은 과학자들은 이것이 암흑물질의 증거라며 환영하는 한편 수정중력이론으로 암흑물질 이론을 대체하려는 학자들에게 일대 타격을 줄 것이라고 생각했다.
그러나 캐나다 워털루대학의 존 모팻 교수 등 연구진은 자신들의 수정중력이론으로 총알 성단에서 일어난 현상을 설명할 수 있다는 연구를 영국천문학회 11월 월보에 발표했다.
이들은 허블과 챈드라 X-선, 스피처 등 우주 망원경과 칠레의 마젤란 망원경으로 포착한 총알성단의 이미지를 분석, 성단의 중력이 배경복사로부터 빛을 굴절시키는 이른바 중력렌즈 현상을 포착했다.
연구진은 이런 현상을 설명하는 데는 암흑물질이 필요하지 않다면서 수정중력이론을 적용하면 총알성단의 일반물질만으로도 이런 중력 렌즈효과를 설명할 수 있다고 강조했다.
이들은 "앞으로 더 많은 은하들의 결합을 분석하면 우주의 거대 구조를 설명하는데 암흑물질 이론이 나은지, 수정중력이론이 나은지 알 수 있을 것"이라고 말했다.
이들은 암흑물질에 대한 현대 학자들의 비상한 관심을 20세기 초에 있었던 `발광(發光)에테르' 연구열에 비유했다.
당시 일부 학자들은 광파가 발광 에테르라고 불리는 특수한 매질을 통해 전달된다고 믿었는데 이들은 특수상대성 이론을 접하고서도 에테르 가설을 포기하지 않다가 아인슈타인이 에테르의 존재를 부정하자 비로소 수긍하게 됐다는 것이다.
한편 총알성단과 암흑물질의 관계를 주장한 클로교수는 모팻 교수의 주장에 대해 "나의 주장을 철회하도록 할만한 아무 증거도 내놓지 못했다"는 반응을 보였다.
그는 "암흑물질의 양을 줄이기 위해서는 수정중력이론도 받아들일 수 있다. 그러나 우주 질량의 대부분은 형태가 어떻든 암흑물질이어야만 한다는 것을 여전히 확신한다"고 말했다. (끝)
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