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대기권 폭풍에서 발견된 반물질 입자






지구에서 발생하는 폭풍에서 반물질이 발견됐다.

미국 앨라배마대 페르미감사선폭발감지팀 마이클 브리그스 박사는 지구에서 천둥번개를 동반한 폭풍이 발생할 때 반물질 입자가 생성돼 우주로 방출된다고 시애틀에서 열린 미국천문학회의에서 11일 발표했다.

반물질은 물질과 반대되는 개념으로 전하가 다르다. 전자의 반물질은 양전자이며 물질과 반물질이 만나면 소멸되며 엄청난 에너지를 발생한다.

브리그스 박사팀은 미국 항공우주국(NASA)의 페르미 감마선 우주 망원경(FGST)을 이용해 51만1000eV의 에너지를 갖고 있는 지구감마선섬광을 발견했다.

지구감마선섬광은 지구에서 발생해 우주로 방출되는 감마선 폭발로 폭풍이 칠 때 발생하는 번개와 관련이 있는 것으로 알려졌다.

브리그스 박사는 “폭풍에서 발생한 반물질인 양전자가 FGST에 존재하는 전자와 만나 소멸되면서 감마선섬광이 나타났다”고 말했다.

브리그스 박사팀은 2008년부터 130여개의 지구감마선섬광을 발견했으며 이 중 4개로부터 반물질의 증거를 찾아냈다.

2009년 12월 잠비아에서 폭풍이 일어났을 때 감마선섬광이 관측됐다. 당시 페르미 우주선은 잠비아와 4500km 떨어진 이집트 상공에 있었기 때문에 관측지역을 벗어난 상태였다.

브리그스 박사는 “폭풍에서 발생한 반물질인 양전자가 지구 자기장을 따라 이동하다가 FGST에 존재하는 전자와 부딪쳤다”고 설명했다.

빅뱅이론에 따르면 우주가 탄생할 때 동일한 수의 물질과 반물질이 함께 생겨났지만 알 수 없는 이유로 반물질만 사라졌다. 지난해 11월 유럽입자물리연구소(CERN)는 수소의 반물질인 반수소를 만들고 자기장에 가두는 실험을 성공했다고 발표한바 있다.

 

 



원호섭 동아사이언스 기자 wonc@donga.com



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