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탄생 150만년, 형성 중 외계 행성 발견

등록 2022.08.11 12:22:47

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AS209 항성 궤도 가스·먼지 응집하는 단계

웹망원경으로 더 많은 내용 밝혀내면

"우리는 어디에서 온 것인가"라는

궁극적 의문에 한발 다가설 수 있어

[서울=뉴시스]칠레의 전파망원경 ALMA가 촬영한 AS209 항성의 모습. 주변 띠 사이에서 150만년밖에 안된 역대 최연소 행성의 존재가 확인됐다.2022.8.11. *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]칠레의 전파망원경 ALMA가 촬영한 AS209 항성의 모습. 주변 띠 사이에서 150만년밖에 안된 역대 최연소 행성의 존재가 확인됐다.2022.8.11. *재판매 및 DB 금지


[서울=뉴시스] 강영진 기자 = 지난 30년 동안 천문학자들이 발견한 외계행성이 5000개 이상이지만 가장 최근 발견된 외계행성은 탄생한 지 150만년 밖에 안되는 가장 젊은 행성이라고 미 뉴욕타임스(NYT)가 10일(현지시간) 보도했다.

아스트로피지컬 저널 레터스 저널에 실린 연구 결과에 따르면 과학자들이 지금까지 발견된 행성 가운데 가장 젊은 행성을 발견했다.

이 행성은 지구에서 395광년 떨어진 뱀자리에 속하는 것으로 아직 가스와 먼지 덩어리가 서로 응집하는 단계에 있다.

프랑스 그레노블 지구학 및 천체물리학연구소 천문학자 미리엄 베니스티는 "지구의 과거를 보는 듯하다"고 말했다.

이 행성은 구성물질에 둘러싸여 있어서 망원경 관찰을 통해 추가로 확인해야 존재가 확정된다. 암석 물질로 구성된 일반적 행성과 다른 이 행성에 대해 과학자들은 우주가 어떻게 형성됐는지를 보다 더 잘 알게 해줄 것으로 보고 있다.

새로 발견되는 외계행성이 급증하면서 행성 형성에 대한 오랜 이론이 흔들리고 있다. 이번에 발견된 신생아 행성은 원생 물질 띠 속에 자리하고 있어 대부분의 행성이 비슷한 유아기를 거쳐 형성됐다는 생각을 뒷받침한다.

스웨덴 룬드대 천문학자 안데르스 요한센은 우주 씨앗의 발견돼 "모든 행성 시스템이 공통의 형성과정을 거쳤음"을 알 수 있다고 말했다. 혼돈의 우주라지만 행성이 만들어지는 과정에 "실제로는 많은 질서가 작용한다"는 것이다.

연구자들은 칠레에 설치된 66개의 전파망원경망인 아타카마대형밀리미터/밀리미터이하 해상도(ALMA) 망원경을 사용해 새 행성의 증거를 수집했다. 가스와 먼지가 원시행성계원반 속의 별들 주위를 돌고 있다. 이 물질이 서로 뭉쳐지면서 원반 안에서 행성을 형성하면서 발산하는 전파를 ALMA 망원경이 포착했다.

베니스티 박사와 연구팀은 지난해 ALMA를 사용해 외계행성 주위를 도는 가스와 먼지의 후광을 처음으로 분명히 확인했다. 주변 물질들이 아직 행성을 만들고 있었고 몇 개의 위성도 형성되고 있을 수 있다.

연구팀은 연구 마지막 단계에서 ALMA를 태양보다 조금 더 무거운 항성 AS209에 조준했다. 태어난 지 150만년 밖에 안된 이 항성에서는 막 수소 연소가 시작됐다. 이제 막 말을 시작하는 유아에 해당하는 항성이었다.

AS209의 원시행성계원반에 몇 개의 틈새가 있는 것이 확인됐다. 그 틈새 가운데 한 곳에서 ALMA가 행성 형성 폭풍이 있음을 보여주는 전파파장을 식별했다. 목성을 둘러싼 가스가 아직도 행성을 형성하고 있는 것과 같은 것일 수 있었다.

새로 발견된 행성의 나이를 판정하기 쉽지 않았지만 발생 초기일 가능성이 컸다. 천문학자들은 별이 어리다는 사실에만 관심을 갖지 않았다. 행성이 속한 항성에서 거리가 지나치게 먼 점에도 주목했다. 태양계의 가장 밖에 자리한 해왕성은 태양에서 약 28억광년 떨어져 있다. 이번에 발견한 외계행성은 별이 속한 항성에서 190억광년 떨어져 있다.

이 점은 태양계에도 새로운 의문을 제기한다.

지구를 포함한 태양계의 다른 행성을 형성한 원시행성계원반의 크기는 밝혀져 있지 않다. 요한센 박사는 "아마도 원반이 해왕성 궤도보다 조금 컸을 것이다. 해왕성이 가장 먼 행성인 건 그래서다"라고 말했다. 다만 지구를 형성한 물질이 AS209의 행성 형성 물질과 닮았을 수 있다는 것이다. 그렇다면 "태양계에도 해왕성 너머에 행성이 있을 가능성을 배제할 수 없다"고 했다. 일부 천문학자들이 주장하는 제9의 행성 존재 가설이 먼 암흑 속에서 떠돌고 있다.

앞으로 제임스 웹 망원경이 새 행성의 물질과 대지 조성을 밝혀낼 것이다. 연구 저자중 한 사람인 배재한 플로리다대 천문학자는 역대 최연소 행성의 상세한 정보가 밝혀지면 우리는 궁극적 의문에 대한 답에 한 발 더 다가설 수 있게 된다고 말했다. "우리는 어디에서 온 것인가?"


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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