우리가 몰랐던 빛이 가린 ‘별의 민낯’ [달콤한 사이언스]

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https://m.seoul.co.kr/news/plan/science-story/2026/11/05/20261105018003
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수정 2026-11-05 01:23

입력 2026-11-05 01:00

제임스웹 우주망원경이 촬영한 51 에리다니 별 주변. 기존 기법으로 별빛을 지운 영상(왼쪽)에서는 보이지 않던 행성 51 에리다니 b가 ‘플립’ 기술을 적용하자 뚜렷하게 드러났다(가운데). 오른쪽은 예상되는 행성 모습을 컴퓨터로 재현한 사진. 미국 노스웨스턴대 제공 — 제임스웹 우주망원경이 촬영한 51 에리다니 별 주변. 기존 기법으로 별빛을 지운 영상(왼쪽)에서는 보이지 않던 행성 51 에리다니 b가 ‘플립’ 기술을 적용하자 뚜렷하게 드러났다(가운데). 오른쪽은 예상되는 행성 모습을 컴퓨터로 재현한 사진.
미국 노스웨스턴대 제공

인류가 지금까지 확인한 외계행성은 6000개가 훌쩍 넘는다. 이 중 행성 자체에서 나오는 빛을 직접 포착해 영상으로 담은 사례는 극히 일부에 그친다. 대부분의 외계행성은 행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 미세하게 어두워지거나 행성의 중력 때문에 별이 조금씩 흔들리는 현상 등을 통해 간접적으로 확인한다. 행성에서 나오는 빛을 별빛과 구분해 포착하는 일은 여전히 천문학의 어려운 과제 중 하나다.

미국 노스웨스턴대 물리·천문학과, 천체물리학 학제간 탐구·연구센터(CIERA), 캘리포니아공대(칼텍), 매사추세츠공대(MIT) 컴퓨터과학·인공지능연구소(CSAIL), 우주망원경과학연구소(STScI) 공동 연구팀은 기존 영상 처리 기법보다 최대 15배 높은 민감도로 별빛에 가려진 외계행성의 신호를 포착할 수 있는 새로운 영상 처리 기술을 개발했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 11월 5일 자에 실렸다.

연구팀은 항성의 밝은 빛이 관측 영상에 남기는 패턴을 물리 법칙에 기반해 컴퓨터로 모델링하는 영상 처리 프레임워크 ‘행성 영상화를 위한 물리 기반 학습’(플립)을 개발했다. 연구팀은 이렇게 만든 별빛 모델을 실제 행성계 관측 영상에서 제거해 별빛에 묻혀 있던 외계행성의 신호를 드러내는 데 성공했다. 연구팀은 제임스웹 우주망원경(JWST)의 근적외선카메라 관측 자료에 플립 기술을 적용해 기존 영상 처리 방식으로는 뚜렷하게 드러나지 않았던 외계행성 ‘51 에리다니 b’의 신호를 복원했다.

제이슨 왕 노스웨스턴대 교수는 “플립을 JWST 관측 자료에 적용하면 지금보다 더 차갑고, 질량이 작으며, 나이가 많은 거대행성을 찾는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

유용하 과학전문기자

2026-11-05 18면

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