반물질로 이루어진 '반물질별'의 존재 가능성을 시사하는 연구결과

반물질은 보통의 물질과는 반대의 전하를 가진 물질로, 물질과 접촉하면 엄청난 에너지를 방출하고 쌍소멸해 버리는 존재입니다. 그런 반물질로 만들어진 'Antistar(반물질별)'가 은하계에 여럿 존재하고 있을 가능성이 있다는 연구결과가 발표되었습니다.

Phys. Rev. D 103, 083016 (2021) - Constraints on the antistar fraction in the Solar System neighborhood from the 10-year Fermi Large Area Telescope gamma-ray source catalog
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.083016

Constraints on the antistar fraction in the Solar System neighborhood from the 10-year Fermi Large Area Telescope gamma-ray sour

Stars made of antimatter could lurk in the Milky Way | Science News
https://www.sciencenews.org/article/antimatter-stars-antistars-milky-way-galaxy-space-astronomy

Stars made of antimatter could lurk in the Milky Way

Stars made of antimatter could exist in the Milky Way | Live Science
https://www.livescience.com/potential-antistars-in-milky-way.html

Stars made of antimatter could exist in the Milky Way

현재의 우주론에서는 '물질과 반물질은 우주탄생과 동시에 같은 양만큼 발생했다'고 되어 있지만, 만약 그렇다면 쌍소멸하여 모든 천체는 흔적도 없이 소멸해버렸을 것입니다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 '물질과 반물질이 쌍소멸했을 때, 10억분의 1이라는 확률로 물질이 남아 그것이 현재의 우주를 형성했다'고 설명하고 있지만, 왜 물질이 반물질보다 많이 남아있는지에 대해서는 답하지 못합니다.

이 문제를 연구해 온 프랑스 · 툴루즈천체물리학행성연구소(IRAP)의 사이먼 듀프르케 씨 연구팀은 국제우주정거장에 설치된 알파자기분광계라는 관측장비가 반물질 헬륨인 '반헬륨'으로 보이는 물체를 관측한 것에 주목했습니다. '반헬륨과 물질이 접촉하면 특징적인 감마선이 방출된다'는 것을 단서로 페르미감마선우주망원경이 10년간 수집한 관측데이터를 분석했습니다.

분석 결과, 관찰대상이 된 약 5800개의 감마선원 중 14개는 물질과 반물질이 쌍소멸을 일으킬 때 발생하게 되는 종류의 감마선을 방출하고 있는 것을 발견했습니다.

by SIMON DUPOURQUÉ (IRAP)

이 감마선원은 분명히 펄서와 블랙홀 같은 알려진 감마선원과는 다르기 때문에 연구팀은 이번에 확인된 감마선원은 반물질별이고 성간가스나 우주먼지와 부딪쳐 감마선을 방출하고 있는 것이라고 추측합니다.

이 연구결과에 대해 듀프르케 씨는 "이번에 발견된 반물질별 후보가 실제로 반물질별임을 확인하기는 어렵고, 그것일 가능성도 높지 않습니다. 일반 펄서보다 강력한 펄서이거나 매우 멀리있는 은하의 핵 등 미지의 감마선원일 가능성이 훨씬 높다고 말할 수 있습니다. 하지만 만약 이것이 정말 반물질별인 것이 입증된다면 우주의 시작에 관한 이론이 크게 수정될 것입니다"라고 말합니다.