감각의 한계

왜 그럴까? 그것은 우리가 암흑 물질을 느끼지 못하기 때문이다. 암흑 물질은 빛과 상호 작용하지 않는다. 적어도 우리가 지금 검출할 수 있는 수준으로는 하지 않는다.

다른 종류의 물질

암흑 물질은 보통 물질과 같은 재료로 이뤄지지 않았다. 우리가 잘 아는 원자들이나 기본 입자들처럼 빛과 상호 작용하는 재료로 이뤄지지 않았다. 그런데 빛과 상호 작용하는 능력은 우리가 눈으로 볼 수 있는 모든 것에 꼭 필요한 속성이다.

풀리지 않은 수수께끼

그렇다면 암흑 물질은 정확히 무엇으로 이뤄져 있을까? 이 문제야말로 나와 동료들이 풀고 싶은 수수께끼이다. 그것은 새로운 종류의 입자들로 이뤄져 있을까? 만일 그렇다면 그런 입자의 성질은 어떨까? 그 입자는 중력 상호 작용 외에 다른 상호 작용도 할까?

현재 진행 중인 연구

우리가 현재 진행 중인 실험들에서 운이 좋다면, 암흑 물질 입자가 미미하나마 전자기 상호 작용을 하는 것으로 밝혀질지도 모른다. 다만 그 세기가 너무 약해서 아직까지 우리가 감지하지 못하는 것일지도 모른다. 현재 암흑 물질 탐색에 전념하는 탐사선들이 열심히 찾아보고 있는데, 그 방법론은 3부에서 설명하겠다.

집단적 중력 효과

어쨌든 아직까지 암흑 물질은 우리 눈에 보이지 않는다. 현재 검출기들의 민감도로는 암흑 물질의 영향을 감지하지 못하는 실정이다. 하지만 다량의 암흑 물질이 한곳에 집중되어 뭉친다면, 그 전체 중력 효과는 상당히 커서, 별이나 가까운 은하에게 측정 가능한 수준의 영향을 미칠 정도이다.

관측 가능한 증거들

암흑 물질은 우주의 팽창, 먼 천체로부터 우리에게 오는 빛의 경로, 은하 중심을 공전하는 별들의 궤도, 그 밖의 여러 측정 가능한 현상들에 영향을 미치므로, 우리는 그 영향을 통해서 암흑 물질의 존재를 확신한다. 우리가 암흑 물질의 존재를 아는 것은 그런 측정 가능한 중력 효과들 덕분이다. 그리고 암흑 물질은 실제로 존재한다.

우주 구조 형성의 핵심 요소

게다가 비록 눈에 보이지 않고 느껴지지도 않을지언정 암흑 물질은 과거에 우주 구조가 형성되는 과정에서 결정적인 역할을 했다. 암흑 물질을 좀처럼 대접받지 못하는 사회 서민층에 비교할 수도 있겠다. 엘리트 의사 결정권자들의 눈에는 안 보일지라도, 피라미드나 고속도로를 짓고 전자 제품을 조립했던 많은 노동자들은 문명의 발전에서 핵심적인 역할을 하는 존재였다. 우리 중에 존재하지만 좀처럼 주목받지 못하는 그런 인구 집단처럼, 암흑 물질도 알고 보면 우리 세계에서 핵심적인 존재이다.