Fermi data '점을 쳐보자'

지금 세계의 모든 sensible한 입자물리학자들은 Fermi/GLAST의 '전자 데이터'를 기다리고 있다.

Fermi/GLAST는 원래 고에너지 감마선을 디텍트하는 실험으로 우주로부터 날아오는 높은 에너지의 포톤을 통해 천체와 암흑물질의 성질을 연구할 수 있기 때문에 매우 중요하고 흥미롭다.

그런데 입자물리학자이 감마선 데이터가 아니라 '전자 데이터' 즉, 얼마나 많은 우주 전자 그리고 반전자가 날아오는지를 측정한 데이터,에 관심이 쏠려있는 이유는 바로 '루머'가 있기 때문이다.

루머에 따르면 Fermi/GLAST는 작년말 온 입자물리학계를 들끓게 만들었던 또 다른 실험인 ATIC의 "peak and sharp drop"과 '다른 결과'를 얻었다는 것. 하지만 루머는 루머일 뿐이고 얼마나 다른 결과를 얻었는지에 대해선 여전히 다양한 상상만이 있었을 뿐이다.

하지만 루머에 대한 공방은 곧 종료될 예정이다. 바로 오늘 5월2일 APS 미팅에서 Fermi/GLAST 측에서 데이터를 공개하기로 했기 때문이다.

자 이제 점을 쳐보자. 가능성은 대략 세가지.

1. ATIC의 실험결과를 재검증하는 데이터를 얻었다.
2. 범프는 남아있지만 모양이 달라졌다. (다른 포인트에 픽이 생기거나 혹은 픽의 높이가 낮아지거나 높아지거나)
3. ATIC의 범프(peak and sharp drop)가 완전히 사라졌다.

만약 3번이라면 물리학자들이 지난 6개월동안 열심히 일한 것들 중 상당수가 쓰레기통으로 직행해야만 할 것이다. 불행이지만 냉정한 데이터앞에서 무릎을 꿇는건 과학자로서 당연하다. 물론 ATIC이 이미 모아놓은 새데이터와  제3의 실험을 통해 재검증이 필요한 것은 당연하다.

만약 1번이라면 안도의 한숨을 쉬고 암흑물질을 검증한 보다 강력한 실험적 기반을 얻은 것으로 여길 수 있을 것이다. (물론 이 경우에도 천체물리학적 다른 설명들과의 경쟁은 계속될 것이다.)

만약 2번이라면 기존의 설명과 다른 방식으로 설명을 시도하거나 기존의 설명을 보완하는 설명을 시도해야할 것이다. 이 경우에도 어떤 이론들은 완전히 틀렸다는 것이 판명날 것이고 어떤 이론들은 보다 좋은 기회를 얻게 될지도 모른다. 이 건 두껑을 열어봐야 알 수 있겠다.

자! 과연 어떤 쪽이 맞다고 판명이 날까? 흥미진진한 과학사의 한 점에 우리는 서있다.

**그림은 ATIC과 PAMELA 실험을 설명하는 split-UED 모형의 피팅 그래프.