우주비밀 밝힐 새 소립자

[중앙일보 박소영 기자] 지금까지 전혀 알려지지 않은 소립자(素粒子)의 존재 가능성을 암시하는 현상이 일본 연구팀에 의해 발견됐다.

일본 언론들은 13일 "일본 문부과학성 산하 고(高)에너지가속기연구기구(KEK) 등 국제연구팀이 이같은 새로운 현상을 발견했다"면서 "지난 30여년간 물리학을 지탱해 온 표준이론을 다시 쓰게 됐다"고 보도했다.


표준이론은 우주를 구성하는 모든 물질은 기본입자인 쿼크와 전자.뉴트리노 등의 경(輕)입자로 이뤄져 있다는 이론이다.


아사히 신문에 따르면 연구팀은 직경 1㎞의 대형 가속기 'B팩토리'를 이용해 전자와 양전자를 광속에 가까운 속도로 충돌시켜 'B중간자'를 다량으로 생산해냈다.


수명이 1조분의 1초로 매우 짧은 이 B중간자는 생성과 동시에 다른 입자로 바뀌는 붕괴현상을 보인다.


연구팀은 이같은 붕괴현상을 관찰한 결과 약 1억5천만건의 데이터 중 기존의 표준이론으로는 설명할 수 없는 68건의 소멸패턴을 발견했다.


신문은 "이 미지의 소립자 존재가 확인될 경우 우주탄생 직후의 상태와 현재 우주 질량의 상당부분을 차지하는 '암흑물질'의 정체를 푸는 유력한 단서가 될 것으로 기대된다"고 밝혔다.


박소영 기자 olive@joongang.co.kr