우주 전체 물질의 85%를 차지하는 미지의 입자인 암흑물질을 찾기 위한 '초저온 암흑물질 탐색'(SuperCDMS) 실험이 본격적인 가동을 위한 임계 온도에 도달했다.

18일(현지시간) 과학 전문 매체 유레카얼러트 등에 따르면, 미국 미네소타대 연구진이 참여한 SuperCDMS 공동 연구팀은 실험 장비가 목표 온도에 도달했다고 밝혔다. 이는 우주 공간보다 수백 배 더 차가운 온도로, 원자와 분자의 움직임이 멈추는 절대영도(0K, 영하 273.15도)보다 불과 수천분의 1도 높은 수준이다.

이번 임계 온도 도달은 SuperCDMS 실험이 건설 및 설치 단계를 마치고 시운전과 본격적인 과학 연구 단계로 전환됐음을 의미한다. 프리실라 쿠시먼 미네소타대 교수는 "극저온 상태에서 가장 가벼운 암흑물질 입자가 숨어있을 수 있는 새로운 영역을 탐색할 수 있게 됐다"고 말했다.

이 실험은 캐나다 온타리오주 서드베리 인근의 활성 니켈 광산 지하 약 2km(6800피트)에 위치한 스노랩(SNOLAB) 연구시설에서 진행된다. 깊은 지하에 위치해 우주선 등 암흑물질 신호 탐지에 방해가 될 수 있는 입자들을 차단한다.

실험 장비는 미네소타대 팀이 설계한 고순도 납과 고밀도 폴리에틸렌으로 구성된 다층 보호막으로 둘러싸여 있다. 이는 미세 방사능과 우주선으로 인해 발생하는 중성자로부터 검출기를 보호하는 역할을 한다.

연구팀은 앞으로 수개월에 걸쳐 각 검출기를 켜고 보정하는 시운전 과정에 들어간다. SuperCDMS는 암흑물질 탐색 외에도 희귀 동위원소 연구, 미지의 입자 상호작용 발견 등 다양한 과학적 탐구를 가능하게 할 전망이다.

SuperCDMS 실험은 미국 에너지부 과학사무소, 미국 국립과학재단, 캐나다 혁신재단 등이 공동으로 지원하는 국제 프로젝트다.