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성균관대 참여한 美아이스큐브 국제공동연구단, 중성미자 우주근원 물질 입증

성균관대학교(총장 정규상) 물리학과 카르스텐 로트 교수 연구팀이 참여하고 있는 아이스큐브 국제공동연구단이 중성미자의 우주 근원 중 하나가 블레이자(blazar)라는 증거를 세계 최초로 제시했다.
 
12개국에 300명이상의 과학자들로 구성된 아이스큐브 연구단은 남극점에 위치한 아이스큐브 중성미자 검출기를 활용하여 입자물리학, 천체입자물리학을 연구하고 있다. 아이스큐브 중성미자 검출기는 세계에서 가장 우수한 중성미자 검출기로서 남극 얼음 표면에서 1.5km 아래에 5160개의 광센서 모듈로 구성되어 있다. 우주에서 날아오는 중성미자는 남극의 얼음과 반응하여 얼음 내에서 빛 형태의 신호를 만들어내고 이를 아이스큐브의 광센서 모듈에서 검출함으로 간접적으로 중성미자를 검출할 수 있다.
 
카르스텐 로트(Carsten Rott) 교수가 이끄는 8명의 성균관대학교 연구팀은 아이스큐브 국제공동연구단에 참여하고 있는 유일한 국내 연구팀으로, 2013년부터 국제공동연구단의 정식 연구협력 기관으로 참여하고 있다. 연구팀은 현재까지 검출된 가장 높은 에너지를 지닌 우주기원 중성미자 선속에 대한 이해에서부터 태양에서 나오는 고 에너지 중성미자 탐색, 간접적인 방법을 통한 암흑물질의 탐색까지 넓은 범위의 주제를 연구하고 있다. 또한 연구팀은 미래 검출기 업그레이드 과정에서 필수적으로 요구되는 남극 얼음의 특성을 정확하게 이해하기 위한 새로운 검출기 보정(calibration) 장치의 개발에도 앞장서고 있다.
 
카르스텐 로트 교수는 국제공동연구단에서 가장 큰 연구그룹 중 하나인 'Beyond the Standard Model(BSM)' 물리학 연구그룹의 좌장이며, 국제공동연구단의 의사결정 기구인 IceCube Institutional Board(ICB)의 일원으로 활동하고 있다. 그리고 최근 국제공동연구단에서 발간하는 출판물을 기획 및 관리하는 출판위원회의 일원으로 새롭게 임명되었다.
 
 
* 아이스 큐브(Ice Cube) : 아이스큐브는 고 에너지 중성미자를 식별하고 추적하기 위한 거대한 입자 검출기 중 가장 큰 규모를 자랑한다. 지속적으로 하늘을 모니터링하고 있으며, 지구 내부를 가로질러 북반구의 하늘 또한 관측할 수 있다. 이러한 관측을 통해서 아이스큐브는 몇 분 간격으로 중성미자를 검출한다. 하지만 아이스큐브가 검출하는 대부분의 중성미자들은 지구 대기에서 우주선이 원자핵에 충돌하면서 나오는 아원자 입자들이 지구로 쏟아져 내려오는 것과 같이 보다 일반적인 현상들로부터 생성되는 낮은 에너지의 중성미자이다.
 
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