美 연구팀 "발견된 것 중 가장 어린 통과 외계행성…형성 초기 행성 연구 기대"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 520광년 밖 300만년 된 어린 별 주위에서 지구보다 10.7배 큰 외계 행성이 별 앞을 통과할 때(transiting) 빛을 가리는 현상을 통해 포착됐다. 연구팀은 이 행성은 지금까지 발견된 '통과 외계행성'(transiting exoplanet) 중 가장 어린 행성이라며 행성 형성 초기 단계 연구에 유용한 대상이 될 수 있다고 말했다.
미국 채플힐 노스캐롤라이나대 매디슨 바버 연구원팀은 21일 과학 저널 네이처(Nature)에서 미 항공우주국(NASA) 통과 외계행성 관측 위성 '테스'(TESS : Transiting Exoplanet Survey Satellite)를 이용해 300만년 된 어린 별(IRAS 04125+2902) 주위에서 원시 외계행성(IRAS 04125+2902 b)을 발견했다고 밝혔다.
연구팀은 이전에 1천만~4천만년 된 별 주변에서는 통과 외계행성이 12개 이상 발견됐으나 그보다 젊은 통과 외계행성은 발견된 적이 없다고 말했다.
통과 외계행성은 행성이 중심별과 지구 사이를 통과할 때 별빛을 가리는 현상으로 발견되는데, 어린 별 주변에서는 행성이 완전히 형성되지 않았거나 가스·먼지 등으로 된 원시 행성 원반이 시야를 가려 잘 발견되지 않는 것으로 추정돼왔다.
연구팀은 이 연구에서 NASA의 통과 외계행성 탐사 위성인 TESS가 비교적 가까운 160파섹(5201.6광년. parsecs=3.26광년) 거리에 있는 황소자리 분자 구름(Taurus Molecular Cloud)에 있는 300만년 된 젊은 별 'IRAS 04125+2902'를 관측한 데이터를 분석했다.
분석 결과 태양 질량의 약 0.7배 크기인 이 별 주위에는 반지름이 지구보다 10.7배 크고, 질량은 목성의 약 30% 수준인 거대한 외계행성이 8.83일에 한 바퀴씩 별을 공전하고 있는 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 이 별을 둘러싸고 있는 원시 행성 원반(protoplanetary disk) 중 별에 가까운 내부 원반은 거의 고갈돼 있으며, 바깥쪽 원반은 지구 방향으로 오는 별빛을 가리지 않게 기울어져 있어 통과 외계행성 포착이 가능했다고 설명했다.
이어 이 행성은 우리은하 주계열성(main-sequence stars) 궤도를 도는 슈퍼지구~해왕성 이하급의 원시행성일 가능성이 있다며 별과 행성의 어린 나이와 기울어진 원시 행성 원반, 지구와 비교적 가까운 거리 등을 고려할 때 앞으로 형성 초기 단계의 행성에 대해 연구할 수 있는 좋은 대상이 될 수 있다고 말했다.
◆ 출처 : Nature, Madyson Barber et al., 'A giant planet transiting a 3Myr protostar with a misaligned disk', https://www.nature.com/articles/s41586-024-08123-3
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