지난번에 공룡들이 약 6천 6백만 년 전 Chicxulub Impactor라고 불리는 소행성 또는 혜성에 의해서 멸종되었다는 말씀을 드렸습니다. 그리고 밑에 글에서 우리 우주에는 우리들이 감지할 수 있는 보이는 물질 외에도 우리가 볼 수도 느낄 수도 없는 신비한 암흑물질이라는 것이 존재하는 것 같다는 말씀도 드렸습니다. 이 둘은 언뜻 보면 서로 간에 큰 관련은 없는 것처럼 보입니다. 하지만 최근에 이 둘이 아주 밀접한 연관이 있었다는 주장을 하는 학자들이 있습니다.

하버드대학교의 이론 물리학자인 Lisa Randall이 중심이 되어 내놓은 가설에서 학자들은 암흑물질이 공룡 멸종에 있어서 결정적인 역할을 했다고 주장하고 있습니다. 이게 도대체 무슨 말일까요? 이제 이 이야기를 한 번 해보겠습니다.



Lisa Randall 박사...


Lisa Randall에 따르면 우리은하(The Milky Way Galaxy)에는 암흑물질들 역시 일반물질들처럼 얇은 원반 형태로 펴져 있다고 주장합니다. 그녀는 이렇게 우리은하 안에 암흑물질이 원반처럼 넓게 펴져 있는 형태를 다크 디스크(the Dark Disk)라고 부르고 있습니다. 아래의 그림을 보시면 Randall이 얘기하고 있는 다크 디스크가 우리은하에서 어떻게 존재하고 있는 지 대충 감을 잡으실 수 있을 것 같습니다.





위 그림은 우리은하를 옆에서 본 그림입니다. 가운데가 우리은하의 중심이고 블랙홀이 자리 잡고 있습니다. 옆으로 물질들이 펴져 있는데 조금 연하게 보이는 것이 우리가 보고 감지할 수 있는 일반물질들(성운, 우주먼지, 별들)이고 그 안에 좀 더 짙은 색으로 일직선 형태로 옆으로 펴져 있는 것이 바로 암흑물질로 이루어진 다크 디스크입니다. 우리 태양은 은하 중심에서 은하 끝까지의 거리를 1이라고 한다면 중심에서 약 3분의 2 정도 되는 지점에 자리 잡고 있습니다.

그렇다면 이 다크 디스크와 공룡의 멸종과는 무슨 관계가 있다는 걸까요?

지구가 태양 주위를 공전하듯 우리 태양도 우리은하 중심을 기준으로 해서 은하 속을 공전하고 있습니다. 이렇게 태양이 우리은하를 한 바퀴 도는 데는 약 2억 4천만 년 정도가 걸린다고 합니다. 태양의 나이가 약 50억년 정도인 것으로 추정이 되므로 태양은 생성된 이후 지금까지 약 20번 정도 우리은하를 공전했다고 보시면 될 것 같습니다.

그런데 문제는 우리 태양은 지구처럼 옆에서 봤을 때 평평한 면을 공전하는 게 아니라 우리은하를 공전할 때 파도처럼 위 아래로 굽이치면서 이동을 한다는 것입니다. 그러다 보니 공전을 하면서 저 위의 그림에 보이는 다크 디스크를 여러 번 통과하게 된다고 합니다. 한 번은 위에서 아래로 내려가면서 다크 디스크를 통과하고 그 이후 다시 아래에서 위로 올라오면서 또 한 번 다크 디스크를 통과하게 됩니다. Randall에 따르면 이렇게 태양이 우리은하를 공전하면서 다크 디스크를 통과하게 되는 주기가 약 3천만 년에서 3천 5백 만 년 정도가 된다고 합니다.

문제는 태양이 다크 디스크를 통과할 때 다크 디스크에 존재하는 암흑물질이 중력 균형에 영향을 미침으로써 태양계의 가장 외부에 있는 오르트 구름 속에 존재하는 물질들이 대규모로 태양계 안쪽으로 끌려 들어오게 된다는 점입니다. 공룡을 멸종시킨 것으로 추정되는 Chicxulub Impactor 역시 원래 오르트 구름 지대에 있다가 이렇게 태양이 다크 디스크를 통과할 때 암흑물질의 영향으로 태양계 안쪽으로 끌려 들어오게 된 혜성이라는 것이 Randall박사의 주장입니다.



오르트 구름 지대...


실제 지구에 떨어진 적이 있는 예전의 충돌 크레이터들을 연구해 보면 큰 규모의 충돌이 대략 위에서 얘기한 3천만 년에서 3천 5백만 년 정도의 주기를 두고 발생했던 것으로 추정된다고 합니다. 그래서 어떤 학자들은 공룡의 멸종뿐만 아니라 그 이전에 있었던 여러 번의 대규모 멸종 역시 이런 주기적인 혜성의 충돌로 인해서 발생한 것 아닌가하고 생각하고 있다고 합니다.

아래 그림을 보시면 위의 내용을 좀 더 이해하실 수 있으실 겁니다.





확대된 부분을 보시면 가운데를 가로지르고 있는 검은 라인이 바로 옆에서 본 다크 디스크입니다. 그리고 노란 색으로 표시가 되어있는 경로가 바로 태양의 우리은하 공전 경로가 되겠습니다. 그림에서는 태양이 다크 디스크를 통과하고 난 후 다시 한 번 이 다크 디스크 지역을 통과하게 되는 주가가 약 3천 2백만 년인 것으로 표시되어 있습니다.

물론 Randall 박사의 이 가설은 어디까지나 가설일 뿐입니다. 아직 이 가설은 학계에서 정설로 받아들여지는 수준은 아니라고 합니다. 그도 그럴 것이 암흑물질의 존재조차도 아직 확실하게 증명이 되지 못한 상황에서 그러한 암흑물질로 이루어진 디스크의 존재 여부는 더 증명하기가 어려운 가설이라고 봐야할 것 같습니다.

하지만 그래도 만약 Randall 박사의 가설이 타당성이 있는 가설이라면 언젠가 공룡을 멸종시킨 것과 같은 종류의 혜성이 다시 지구를 직격할 날이 올 가능성이 상당히 높다는 말이 되겠습니다. 만약 우리 인류가 그때까지 지구상에 존재하고 있다면 그들은 과연 어떤 대책을 가지고 생과 사의 갈림길을 헤쳐 나갈까요? 1998년에 개봉했던 브루스 윌리스 주연의 영화 [아마겟돈]은 과연 현실이 될 수 있을까요?



위의 내용을 담고 있는 Lisa Randall 박사의 최근 저서...[Dark Matter and The Dinosaurs]



공룡들은 속절없이 당했다...


인류는 다를 것인가?...


Lisa Randall 박사의 외모(?)와 실제 음성이 궁금하신 분은 아래 동영상을 참조하시기 바랍니다...--;;;