[과학] 암흑물질 존재여부

지난달 말에 출판된 Nature 의 한 논문이 국내외 천문과 중력관련 모임에서 화두가 되고 있다.

논문 링크

이 논문의 제목 "A galaxy lacking dark matter" 에서 알 수 있듯이, Dark Matter 가 없는 은하가 발견(관측)됬다면서 이 사실로 인해 기존의 Dark Matter 파와 Modified gravity 파 사이의 논쟁을 다시 한번 불타오르게 하고 있다.

논문의 초록의 일부를 한번 살펴 보자

천문학과 중력 문제에서 예전부터 논쟁이 많이 되어 왔던 것 중에 Modified Gravity (Einstein 의 중력이론에 Higher curvature term 을 도입하거나 하는 이론을 말함. 일반적으로 f(R) gravity 이론을 Modified Gravity 라 한다) vs Dark Matter (Dark Matter 에 해당되는 scalar particle 을 도입함) 문제가 있다.

일반적으로 Modified Gravity 쪽에서는 굳이 Dark Matter 의 도입 없이, Galaxy formation 에서 rotation curve 를 설명할 수 있는 mechanism 이 있어 Dark Matter 가 필요 없다는 쪽인 반면에, Dark Matter 쪽에서는 extra scalar matter 등을 도입함으로써, 중력을 수정하지 않고 matter 를 도입함, rotation curve 를 설명할 수 있다는 입장이다.

이번 논문은 DM 이 없는 은하가 관측 됬다는 것을 보여줌으로써, 은하와 같은 거시 물질의 formation 에서 해당 mechanism 이 틀리다는 것을 암시하고 있다. 즉 Dark Matter 의 존재성에 대해서 어느정도 힘을 실어주는 논문이라고 할 수 있다.

사실 작년부터 이런 관측들, 이론들이 슬금슬금 나타나고 있었다.

이 논문도 있었고 ㅎㅎ, 블로그 글도 있었고

이번 발견이 Modified Gravity 보다는 DM 쪽을 손을 들어주고 있다는 것이 확연해 보인다.

뭐 그렇다고 해서 Dark Matter Problem 이 완벽하게 해결됬다고 할 수는 없고 (Dark Matter 의 존재와 Dark Matter Problem 은 다른 문제니까), 그리고 여전히 Dark Energy 문제가 남아있으니 Modified Gravity 쪽도 완전히 사장되지는 않을것으로 보인다.