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330광년 떨어진 우주서 '아기행성' 3개 발견

별 주변 CO2 가스 흐름 추적 새 탐색법으로 확인
먼지 알갱이서 거대 행성 형성 규명에 도움

젊은별을 둘러싼 원시행성디스크 [자료사진]
젊은별을 둘러싼 원시행성디스크 [자료사진][EPA=연합뉴스]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 지구에서 약 330광년 떨어진 '궁수자리(Sagittarius)' 성좌의 젊은 별 주변에서 새로운 행성 탐색법을 이용해 행성이 되어가는 과정의 '아기 행성' 3개를 발견했다고 과학자들이 학계에 보고했다. 지난 20년간 태양계 밖에서 발견한 외계행성이 수천개에 달하지만 행성 형성 단계의 원시 행성을 분명하게 찾아낸 것은 이번이 처음이라는 평가가 나오고 있다.

14일 외신에 따르면 '천체물리학 저널 레터(Astrophysical Journal Letters·ApJL) 최신호에는 두 개 연구팀이 항성 'HD163296'을 둘러싼 원시행성 디스크 안에서 행성을 발견했다고 각각 밝혔다. 원시행성 디스크는 가스와 먼지로 가득차 '행성 공장'으로도 불린다.

문제의 항성은 태양의 두 배 크기로 약 400만년 전에 탄생했지만, 우주 나이로 따지면 태양의 1천분의 1밖에 안 되는 젊은 별이라고 할 수 있다.

미시건대학의 천문학자 리처드 티그 박사가 이끄는 연구팀은 칠레 아타카마 초대형전파망원경(ALMA)을 이용해 HD163296에서 120억㎞와 210억㎞ 떨어진 곳에서 목성급 질량의 원시행성 2개를 발견했다고 밝혔다. 이는 지구와 태양 사이 거리의 80배와 140배에 달하는 것이다.

호주 모내시대학의 천문학자 크리스토퍼 핀테 박사 연구팀도 별도 논문을 통해 이 행성들보다 더 멀리 떨어진 약 390억㎞ 밖에서 또다른 원시행성 1개를 발견했다고 밝혔다.

이들 3개 행성은 모두 HD163296의 원시행성 디스크 안에 위치해 있다.

연구팀은 ALMA를 이용해 원시행성 디스크 안에 있는 이산화탄소 가스 흐름을 관측했다. 그 결과 3곳에서 강물이 바위 주변에서 소용돌이치듯이 이산화탄소의 흐름에 큰 변화가 있는 것을 발견했다.

젊은별을 둘러싼 먼지와 가스로 가득찬 원시행성 디스크 상상도[자료사진]
젊은별을 둘러싼 먼지와 가스로 가득찬 원시행성 디스크 상상도[자료사진][EPA=연합뉴스]

연구팀은 이것이 거대한 물체에 의해 유발된 것이라며 이를 원시행성으로 해석했다.

천문학자들은 지금까지 외계 행성이 별의 앞부분에 위치할 때 별빛이 줄어드는 것을 관측해 행성의 존재를 확인해 왔다. 이때문에 원시행성 디스크 안에서 생성단계의 행성을 찾아내기가 어려웠다.

티그 박사는 CNN 방송과의 회견을 통해 "두 개 연구팀이 각각 연구해 동시에 같은 결론에 도달한 것은 그 결과에 무게를 실어주는 것"이라면서 "연구방법을 개선하기 위해 해야할 일이 많은 것은 분명하나 우리가 시간을 투자해야 할 결과라는 점을 보여주는 것"이라고 강조했다.

이번 연구는 새로운 행성 탐색법과 ALMA의 능력을 확인함으로써 천문학자들이 우리 은하계 안에서 가장 젊은 행성을 찾아내 우주의 작은 먼지 덩어리가 어떻게 거대한 행성이 되는지를 밝혀내는 데 도움이 될 것으로 지적되고 있다.

eomns@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2018/06/14 16:16 송고

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