그곳은 2개의 태양이 뜬다

국내 천문팀, 2개의 별 공전하는 행성 첫 발견

국내 연구진이 영화 ‘스타워즈’의 주인공 루크 스카이워커의 고향 행성 ‘타투인’처럼 두 개의 태양이 나란히 뜨고 지는 외계행성을 발견하는 데 성공했다. 두 개의 태양 바깥쪽으로 공전하는 행성계가 발견된 것은 이번이 세계 최초다.

한국천문연구원 이재우, 김승리 박사와 충북대 김천희 교수팀은 5일 두 개의 별로 이뤄진 쌍성 주위를 공전하는 외계행성계를 처음으로 발견했다고 밝혔다. 연구결과는 ‘미국 천문학회지’ 2월호에 게재됐다.

●한국천문硏·충북대팀 9년 관측끝 개가

태양처럼 스스로 빛을 내는 별과 그 주위를 도는 행성들로 이뤄진 외계행성계는 지구처럼 생명을 가진 행성을 찾거나 태양계 생성의 근원을 밝힐 수 있기 때문에 현대 천문학의 가장 큰 과제로 꼽히고 있다. 현재까지 전 세계 천문학자들이 다양한 탐색방법을 통해 330여개의 외계행성계를 발견했다.

연구팀은 소백산천문대 61㎝ 망원경과 충북대학교 천문우주학과가 가진 35㎝ 망원경을 이용해 2000년부터 약 9년여간 관측·촬영한 영상을 분석해 처녀자리 방향으로 약 590광년 떨어진 ‘HW Vir’ 식쌍성에서 새로운 행성계를 발견했다. HW Vir 식쌍성은 약 120억년 전 생성됐으며 서로의 공전주기가 약 2.8시간인 것으로 알려져 있다. 두 별 모두 반경이 태양의 0.18배 정도인 작은 별이다.

영화 스타워즈의 한 장면. 주인공 루크 스카이워커의 고향별 타투인에서 두 개의 태양이 동시에 지는 광경이다.

●지구서 590광년 거리… 두 별 반경 태양의 0.18배

외계행성계는 HW Vir 식쌍성과 그 주위에서 생성된 후 이 두 별의 격렬한 진화 과정에서도 살아남은 2개의 외계행성으로 구성돼 있다. 지금까지 쌍성 주위에서 행성이 발견된 적은 한 차례 있었지만 이는 하나의 별과 그 주위를 돌던 행성이 거대한 이웃 별에 끌어들여져 만들어진 행성계로 두 개의 별을 모두 도는 행성계가 실제 발견된 것은 이번이 처음이다. 두 행성은 각각 9.1년과 15.8년 주기로 쌍성 사이의 질량중심 주위를 공전하고 있으며 크기는 각각 목성의 8.5배와 19.2배, 표면온도는 영하 3도와 영하 43도인 것으로 추정된다.

특히 연구팀이 관측에 사용한 ‘식쌍성의 극심시각 분석법’은 궤도운동하는 천체의 광시간 효과를 계산하는 방법으로 이론상으로만 가능한 것으로 알려져 왔다. 이 박사는 “2개의 별로 이루어진 쌍성에서도 홑별(single star)에서와 같이 행성이 생성되고 살아남을 수 있음을 밝혀낸 것은 중요한 의미가 있다.”면서 “행성의 기원과 진화 연구에 획기적인 전환점이 될 것”이라고 밝혔다. 천문연은 앞으로 지구형 외계행성을 찾기 위해 2m급 탐색전용 망원경을 추가해 본격적인 탐사에 나설 계획이다.

박건형기자



●용어클릭

식쌍성 서로의 중력에 의해 묶여져 회전하는 두 별이 우리의 시선방향과 거의 일치해 상호 질량중심을 공전하는 경우에 두 별이 서로 가리는 현상. 즉 식(食)을 일으키며 밝기가 주기적으로 변하는 현상