올해의 노벨 물리학상 수상자로 8일 선정된 레이먼드 데이비스 2세와 고시바 마사토시,리카르도 지아코니는 중성미자와 우주 X선을 이용해 천체를 관측하고 태양이나 별의 내부구조를 연구하는 방법을 개척했다.

이들의 연구는 그동안 이론상으로만 존재하던 우주의 구성체들을 실제로 확인할 수 있도록 함으로써 ‘우주를 바라보는 두 개의 새로운 창’을 인류에게 제공했다.

중성미자는 질량이 없는 것으로 알려져 있는 ‘신비의 미립자’로 은하계의 충돌이나 블랙홀 형성 과정에서 생기는 것으로 알려져 있다.우주 생성을 설명하는 대폭발 이론에 따르면 우주에는 폭발 과정에서 생긴 중성미자들이 1㎤에 330여개 정도로 균일하게 분포돼 있다.중성미자의 존재는 1930년 오스트리아의 물리학자 볼프강 파울리(1945년 노벨물리학상 수상)가 처음 제안했고,56년 프레드릭 라이네스(95년 노벨물리학상 수상)의 실험으로 증명됐다.

그러나 중성미자로 천체 현상을 연구하기 위해서는 어떤 현상이 발생했을때 중성미자가 얼마나 발생하는지를 관측할 수 있어야 했다.데이비스 박사는 이를 위해 600t짜리 수조에 염소화합물 용액을 가득 채우고 30여년 동안 우주에서 쏟아져 내려오는 중성미자를 관측해 중성미자의 발생 빈도를 계산했다. 고시바 박사는 ‘가미오칸데’로 명명된 실험시설을 고안,염소화합물 대신 물을 채우고 중성미자가 물 분자 안의 원자와 반응할 때 빛을 내는 성질을 이용해 중성미자를 관측하는 데 성공했다.

지아코니 박사는 최초로 X선 천체망원경을 만들어 우주의 배경복사 현상을 증명하는 등 천문학 발전에 큰 공헌을 했다.지아코니 박사는 허블 망원경연구소의 초대 연구소장을 지냈다.

데이비스 박사,지아코니 박사와 미국에서 함께 연구활동을 했던 김정욱 고등과학원장은 “이들의 연구는 블랙홀,초신성 등 우주의 천체나 우주에서 발생하는 물리현상을 이해할 수 있는 결정적인 단서를 제공했다.”고 말했다.



함혜리기자 lotus@