1930년대 초반에 캘리포니아공과대학의 천문학과 교수였던 프리츠 즈윅키는 코마성단(지구로부터 약 370만 광년 떨어져 있는 은하의 집단)의 외부를 이루고 있는 수천 개의 은하들이 비정상적으로 움직이고 있는 현장을 목격했습니다. 이들은 눈에 보이는 질량보다 훨씬 큰 중력이 작용하는 것처럼 한데 뭉쳐서 움직이고 있었습니다. 즈윅키는 이러한 현상을 설명하기 위해 빛을 발하지 않는 어떤 물질이 코마성단에 퍼져 있어서 성단 전체를 강한 중력으로 묶어 놓고 있다는 가설을 제기했습니다.
암흑물질은 우주를 구성하는 물질 중 하나로, 빛을 내지 않는 특성 때문에 관측이 어렵습니다. 그러나 중력을 통해 은하들을 묶어주는 역할을 하기 때문에 우주의 구조와 진화에 중요한 역할을 합니다. 그런데 암흑물질의 정체는 아직까지 미스터리로 남아 있습니다. 일부 천문학자들은 희귀한 입자나 블랙홀 등을 동원하여 그 정체를 설명하고 있지만, 여전히 많은 질문이 남아 있습니다.
지금까지 관측된 은하의 분포상태로부터 우주에 존재하는 암흑물질의 총량을 계산할 수는 있습니다. 암흑물질의 평균밀도는 임계밀도의 약 25% 정도로 추정되며, 여기에 빛을 발하는 천체의 밀도 5%를 추가하면 현재 우주의 밀도는 인플레이션 우주론이 예측하는 밀도의 약 30% 정도입니다. 그러나 나머지 70%의 우주는 아직도 미지수입니다. 천문학자들은 이 부분에 대한 연구를 지속하고 있으며, 암흑물질의 정체를 밝히기 위해 노력하고 있습니다.
요약하면 :
물리학에서 암흑물질은 빛을 발하지 않지만 중력을 통해 은하들을 묶어주는 역할을 합니다. 그러나 암흑물질의 정체는 아직까지 미스터리로 남아 있습니다. 지금까지 관측된 은하의 분포상태로부터 우주에 존재하는 암흑물질의 총량을 계산할 수는 있지만, 나머지 70%의 우주는 아직도 미지수입니다. 천문학자들은 이 부분에 대한 연구를 지속하고 있으며, 암흑물질의 정체를 밝히기 위해 노력하고 있습니다.