20여 년간 가설로 존재해 온 `비활성 중성미자(sterile neutrino)`를 찾으려던 과학자들 노력이 성과없이 끝났다.
9일(현지시각) 외신에 따르면 세계 최대 중성미자 관측소 `아이스큐브 뉴트리노 관측소`에서 2년간 관측해 온 다국적 연구진은 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 `비활성 중성미자`가 존재하지 않는다는 것을 99% 확신한다는 내용을 게재했다. 이에 따라 뮤온(muon), 일렉트론(electron), 타우(tau) 외에 또 다른 형태의 중성미자가 존재한다는 가설을 검증하는 작업은 무위로 끝났다.
`제4의 중성미자`가 존재한다는 가설은 20여 년 전에 제기됐다. 새로운 형태 중성미자가 존재한다는 사실이 확인되면 기존 표준 모델을 넘어 입자물리학에 새로운 장이 열리게 된다. 이 때문에 제4의 중성미자를 찾으려는 국제 과학계 노력이 곳곳에서 진행됐다.
남극에 있는 `아이스큐브 뉴트리노 관측소`는 지난 2년간 10만 개 중성미자를 관찰했지만 새로운 형태 중성미자는 발견하지 못했다. 연구진에는 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 위스콘신-매디슨대 등 40여 기관 소속 과학자들이 참가했다. 연구를 주도한 프랜시스 핼젠 위스콘신-매디슨대 교수는 “비활성 중성미자가 존재하지 않는다는 것을 거의 확신한다”고 밝혔다.
하지만 존재가 확인되지 않았다고 해서 `비활성 중성미자`의 존재를 부정하는 것은 시기상조라는 지적도 나왔다. 독일 요하네스 구텐베르크 마인츠대의 미하엘 우름 교수는 “이번 관측 결과가 가설에 대한 사망선고로 보인다 하더라도 비활성 중성미자에 대한 연구를 완전히 취소하는 것은 너무 이른 것”이라고 말했다.
방은주기자 ejbang@etnews.com
