우주 생성 초기에 기본입자와 짝을 이루며 존재했다가 지금은 사라지고 없는 '반물질'의 행방에 대한 실마리를 국내 연구진이 찾아냈습니다.

미래창조과학부는 고려대 물리학과 고병록 박사가 주도하고 원은일 교수가 교신저자로 참여한 연구에서 우주를 이루는 기본입자가 반입자와 섞이는 현상이 충돌실험으로 규명됐다고 밝혔습니다.

연구팀은 우주를 이루는 기본입자의 하나인 매혹쿼크 중간자와 그 반입자가 섞이는 현상이 99.9999% 이상의 신뢰성으로 반드시 일어난다는 것을 전자-양전자 충돌실험으로 입증했습니다.

기존 실험에서도 섞임 현상에 대한 단서가 나오긴 했지만, 단일 전자-양전자 충돌실험만으로 명확하게 규명한 것은 이번이 처음입니다.

우주를 이루는 기본입자에는 전하만 반대이고 나머지 성질은 같은 반입자가 있는데, 우주 생성 초기에는 반입자로 이뤄진 반물질이 물질과 같은 양으로 존재했지만, 지금은 물질만 남아있는 것으로 관측됩니다.

따라서 반물질의 행방은 과학에서 던지는 가장 중요한 질문 가운데 하나입니다.

고 박사는 "기존 연구를 뛰어넘어 단일 전자-양전자 가속기 기반 실험으로 중간자 섞임 현상을 발견한 연구"라고 평가했습니다.

미래부와 한국연구재단이 추진하는 '중견연구자지원사업'의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 국제학술지 '피지컬 리뷰 레터스' 최신호에 게재됐습니다.