외계행성 탐색시스템 활용···NASA 스피처 우주망원경과 공동 관측
트라피스트-1과 유사···생명체 존재 가능성 낮을 것으로 추정

천문연 연구진이 지구와 유사한 질량을 갖고 있는 외계행성을 발견했다. 발견된 행성은 생명체 존재 가능성이 희박한 얼음덩어리 행성으로 추정된다.

한국천문연구원(원장 한인우)은 외계행성 탐색시스템(KMTNet, Korea Microlensing Telescope Network)을 이용해 지구질량 외계행성을 발견했다고 26일 밝혔다. 

외계행성은 태양계 밖 우주에 있는 다른 별(항성) 주위를 공전하는 행성을 말한다. 연구팀이 이번에 발견한 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'은 지구 질량의 1.43배로 지구로부터 약 1만3000광년 떨어져 있다. 이 행성은 지난 2월 말 발견된 트라피스트-1 (TRAPPIST-1) 행성계와 매우 유사한 것으로 나타났다.

이 행성의 중심별은 태양 질량의 7.8% 밖에 되지 않는 매우 작고 차가운 별로, 외계행성은 이로부터 1.16AU(약 1억7000만km) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 중심별까지의 거리는 지구와 유사하지만, 중심별이 태양보다 차가워서 행성의 표면온도는 태양계 외곽의 명왕성보다 낮다.

이번 연구에는 NASA(미국 항공우주국)에서 운영하는 스피처(Spitzer) 적외선 우주망원경도 활용되어 행성까지의 거리와 질량이 정밀하게 조사됐다.

연구팀은 외계행성 탐색시스템을 이용해 우리은하 중심부 영역을 약 9분 간격으로 매우 조밀하게 모니터링 관측했다. 이어 미시중력렌즈현상에 의한 약 2.5시간 동안 일시적으로 밝기가 변하는 현상을 검출했다.

분석 결과, 외계행성의 존재가 발견됐으며, 이에 대한 질량과 지구로부터의 거리 등의 물리적 특성을 알아내기 위해 NASA에서 운영하는 스피처 우주망원경이 활용됐다.  

이 행성은 지금까지 중력렌즈 방법으로 발견된 외계행성 56개 중 가장 작은 질량이다. 이 방법으로 발견된 외계행성 중에서 우주망원경과 지상망원경이 함께 관측해 거리를 정확히 측정한 행성은 이번을 포함해 모두 3개다. 

이 방법은 중심별과 행성이 1∼10AU의 적절한 거리만큼 떨어져 있을 때 검출 확률이 높다. 반면 트라피스트-1 행성 발견에 사용된  별표면통과(Transit) 방법은 행성이 중심별에 가까이 있을 때 쉽게 검출된다.

연구진은 이처럼 서로 다른 특징을 가진 외계행성 탐색 방법으로 물리적 특성이 비슷한 행성을 발견했다는 것은 작고 차가운 별 주위를 공전하는 지구질량의 외계행성이 그만큼 흔하다는 것을 암시한다고 설명했다.

앤드류 굴드(Andrew P. Gould) 천문연 박사는 "이 연구를 통해 지구와 같은 행성이 매우 다양한 환경에서 형성될 수 있음을 알 수 있다"고 말했다.  

KMTNet 과제책임자인 이충욱 천문연 박사는 "KMTNet은 향후 WFIRST와 같은 NASA 프로젝트와 협력연구를 계속 이어갈 예정"이라며 "외계행성 탐색 분야에 국제적인 선도 역할을 지속할 계획"이라고 말했다.   

이번 발견은 미국 천체물리학저널 레터(The Astrophysical Journal Letter)에 26일자로 게재됐다. 

한편, 천문연에서 운영하는 외계행성 탐색시스템은 지구와 비슷한 환경을 갖고 있어 생명체가 존재할 가능성이 있는 외계행성을 찾기 위해 구축됐다. 지난 2014년 5월부터 2015년 5월까지 ▲칠레 CTIO(Cerro Tololo Inter-American Observatory) ▲남아공 SAAO(South African Astronomical Observatory) ▲호주 SSO(Siding Spring Observatory) 천문대에 설치된 망원경으로 중력렌즈 현상을 이용한 외계행성 탐색에 최적화된 시스템이다. 

천문연 연구진의 외계행성 관측 사진.<사진=한국천문연구원 제공>
천문연 연구진의 외계행성 관측 사진.<사진=한국천문연구원 제공>

이번에 발견한 외계행성과 태양계 행성, 트라피스트-1 행성계의 크기 비교.<자료=한국천문연구원 제공>
이번에 발견한 외계행성과 태양계 행성, 트라피스트-1 행성계의 크기 비교.<자료=한국천문연구원 제공>
저작권자 © 헬로디디 무단전재 및 재배포 금지