[과학 이야기] 중성미자 질량, 수소원자의 10억분의 1

다른 물질과 상호반응을 거의 하지 않아 '유령입자'로 불리는 중성미자의 질량이 마침내 밝혀졌다고 영국 BBC방송이 22일(현지시간) 보도했다.

중성미자는 핵융합이나 핵분열 반응 때 발생하는 아주 작은 입자로 과학자들은 이전 실험에서도 질량이 있다는 사실은 확인했으나 그 크기는 밝혀내지 못했다.

영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 오퍼 라하프 교수 등 연구팀은 물리학 저널 '피지컬 리뷰 레터스(Physical review letters)'에서 슬론 전천 탐사(Sloan Digital Sky Survey)' 자료로 만든 3D 우주 은하계 지도를 통해 중성미자 질량을 분석한 결과 0.28 전자볼트(eV) 이내인 것으로 나타났다고 밝혔다.

라하프 교수는 "우리는 2002년에 중성미자 질량 최대치가 1.8전자볼트라는 결과를 내놓은 바 있다"며 "이번 결과는 당시보다 정확도가 6배 이상 향상된 것"이라고 말했다.

태양에서 수소 원자들이 핵융합을 통해 헬륨이 될 때 대량으로 생성되는 중성미자는 다른 물체와 거의 상호작용을 하지 않고 대부분 물질을 통과해 날아가기 때문에 '유령입자'라는 별명이 붙었다.

중성미자가 과학자들의 관심을 끄는 것은 우주 전체 질량의 25% 정도를 차지하고 있지만 정체가 확인되지 않고 있는 암흑물질의 한 구성요소로 추정되기 때문이다.

과학자들은 별과 행성 등 일반 물질은 우주 전체의 5% 미만인 반면 나머지는 암흑에너지가 70% 내외 암흑물질이 25% 내외를 차지하는 것으로 추정하고 있다.