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“외계의 초고에너지 중성미자 최초 포착”

 

성대 로트교수 참여 천체물리학 논문‘사이언스’게재

 

아이스큐브 검출기 업그레이드 위한 국제공동연구 박차

세계적인 천체-입자물리학 연구그룹인 ‘아이스큐브 연구팀’이 지구바깥의 초고에너지 중성미자를 최초로 포착한 연구논문이 국제적으로 저명한 저널 ‘사이언스’에 표지논문으로 게재됐다.

이번 논문에 국내에서 유일하게 성균관대학교 물리학과 카르스텐 로트(Carsten Rott) 교수가 공동저자로 참여했다. 논문 제목 ‘Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector’(아이스큐브 검출기에서 발견한 외계 고에너지 중성미자의 증거).

전세계 수백명의 연구원으로 구성된 천체-입자물리학 연구그룹 ‘아이스큐브 연구팀’의 이번 논문은 지구 바깥에서 비롯한 초고에너지 중성미자를 최초로 포착한 증거를 보고한 것으로써, 천체-입자물리학 분야는 물론이고 전 과학 분야에 엄청난 진전을 가져올 것으로 기대되어 학계에 화제가 되고 있다. 연구진의 이 연구결과는 ‘언젠가 우주를 바라볼 수 있는 새로운 길이 열린다’는 믿음이 실제로 이루어진 것으로 보고 있다.

아이스큐브 연구팀은 거대한 중성미자 망원경을 남극점에 건설하고 운영해 오고 있는데, 이 망원경은 두께가 3km를 넘는 남극의 빙하를 이용하여 중성미자가 얼음을 지나가면서 남기는 미세한 빛을 검출하도록 설계되어 있다. 아이스큐브 연구자들은 이 중성미자를 이용하여 우주를 바라보는 새로운 관측법으로 천문학의 혁명적 시대를 개척하려고 하고 있다.

로트 교수는 아이스큐브 연구에서 주요 물리학 연구그룹인 암흑물질 탐색팀 책임자로 실험 데이터의 질적 관리를 맡고 있는데, 이번 결과를 얻는데 필요 불가결한 역할을 했다. 초고에너지 중성미자 검출은 새로운 시대의 서막으로, 이번 논문에서는 이제까지 아이스큐브 검출기에 담긴 데이터의 절반만을 발표했기 때문에 ‘중성미자가 어디서 날아온 것이며, 어떤 과정을 통해 발생한 것일까’ 등의 수수께끼같은 질문들에 대한 흥미로운 결과가 머지않아 나올 것으로 기대하고 있다.

로트 교수는 연구재단(NRF?National Research Foundation) 등의 국내 기관에서 연구보조를 받고 있어, 향후 연구그룹을 더욱 확대할 계획을 갖고 있다. 특히 아이스큐브 검출기의 업그레이드를 위한 국제 공동연구에 참여하여 핵심 역할을 맡고 있는 로트 교수는 “이 새로운 분야에서 한국이 리더가 될 수 있는 진짜 기회가 왔다”고 밝혔다. 로트 교수가 참여한 성균관대학교 천체-입자물리학 그룹은 3년만에 이론과 실험, 핵물리학과 천체-입자물리학을 아우르는 명실상부한 국내 최대의 그룹으로 발전했다.

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