별에 속박받지 않고 움직이는 '떠돌이 행성' 별만큼 많을 수도
차세대 로먼 우주망원경 가동되면 전체 규모 파악 가능
(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 우주에는 태양을 도는 지구와 달리 별의 중력에 묶이지 않고 독립적으로 움직이는 천체가 있다. 행성과 비슷한 질량을 가져 '떠돌이 행성'(Rogue planet), '고아 행성'(Orphan planet)으로 불린다.
이 떠돌이 행성은 극히 드물게 발견되고 있다. 태양계 밖에서 행성이 처음 발견된 1992년 이후 지금까지 확인된 외계행성이 4천개를 넘어섰지만, 대부분이 항성을 공전하는 행성들이다. 그만큼 찾아내기 어렵다는 것이며, 떠돌이 행성의 형성과 진화 등에 관해 아는 것이 별로 없다는 뜻이기도 하다.
그러나 차세대 광역적외선탐사망원경(WFIRST)인 '낸시 그레이스 로먼 우주 망원경'이 5년 내에 가동되면 이런 떠돌이 행성이 우리 은하에 별만큼 많은 것이 입증될 것이라는 연구 결과가 나왔다.
미국 항공우주국(NASA) 고더드 우주 비행센터와 오하이오주립대학 등에 따르면 이 대학 천문학 교수 스콧 가우디 박사 등이 참여하는 연구팀은 시뮬레이션을 통해 로먼 우주망원경이 우리 은하에서 수백개의 떠돌이 행성을 찾아내고 이는 떠돌이 행성의 전체적인 규모를 파악하는데 토대가 될 것이라는 연구 결과를 학술지 '천문학 저널'(Astronomical Journal) 최신호에 밝혔다.
낸시 그레이스 로먼이라는 우주망원경의 명칭은 허블 망원경의 '어머니'로 알려진 NASA 천문학자 이름에서 따왔다.
연구팀은 로먼 망원경이 지구에서 우리 은하 중심까지 약 2만4천광년에 달하는 우주 공간을 훑으며 지상에서 떠돌이 행성을 탐사해온 망원경보다 10배 더 강력한 성능을 갖고 이를 찾아낼 것으로 예측했다.
로먼 망원경은 별이나 행성의 중력장이 더 먼 곳의 천체에서 나오는 빛을 굴절 시켜 여러 개의 상을 만드는 이른바 마이크로 중력렌즈 효과를 이용해 떠돌이 행성을 찾는다.
이는 수천광년 밖 외계행성을 찾을 수 있는 방법이지만, 천체의 빛이 별이나 행성의 중력으로 굴절돼야 하고 이런 기회는 수백만년에 한 차례 짧게 지나가고 말기 때문에 별 없이 독립적으로 움직이는 떠돌이 행성을 포착하려면 망원경이 그만큼 더 민감해야 하는 것으로 지적됐다.
가우디 교수는 "우주는 떠돌이 행성이 많을 수 있다"면서 "로먼 망원경이 하려고 하는 것과 같은 정교한 우주기반 마이크로 중력렌즈 탐사 없이는 이를 찾아낼 수 없을 것"이라고 했다.
[마이크로 중력렌즈 효과 작동 원리/ NASA 제공]
연구팀은 로먼 망원경이 태양계에서 두 번째로 작은 질량을 가진 화성 이상 떠돌이 행성을 찾아낼 수 있을 것으로 추산했다.
떠돌이 행성은 일반 행성과 마찬가지로 젊은 별의 원반에서 형성된 뒤 별의 중력에 묶여있다가 다른 행성이나 인근을 지나는 별의 중력작용으로 행성계에서 튕겨 나왔거나 갈색왜성처럼 먼지와 가스가 뭉쳐 형성됐을 것으로 추정은 되지만 확실하게 규명된 것은 아니다.
논문 제1저자인 오하이오주립대 대학원생 샘슨 존슨은 "떠돌이 행성은 별 주변을 도는 천체가 아니기 때문에 기온이 극도로 낮을 것"이라면서 떠돌이 행성이 생명체가 살 수 있는 환경은 아니지만 이에 관한 연구는 행성 형성에 관한 이해를 넓힐 수 있다고 했다.
그는 "낮은 질량의 떠돌이 행성을 많이 발견하면 별이 행성을 만들면서 많은 다른 물질을 은하로 쏟아낸다는 점을 알게 될 것"이라면서 "이는 행성 형성 전반을 파악할 수 있게 도와줄 것"이라고 했다.
eomns@yna.co.kr
(끝)
<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>
차세대 로먼 우주망원경 가동되면 전체 규모 파악 가능
(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 우주에는 태양을 도는 지구와 달리 별의 중력에 묶이지 않고 독립적으로 움직이는 천체가 있다. 행성과 비슷한 질량을 가져 '떠돌이 행성'(Rogue planet), '고아 행성'(Orphan planet)으로 불린다.
이 떠돌이 행성은 극히 드물게 발견되고 있다. 태양계 밖에서 행성이 처음 발견된 1992년 이후 지금까지 확인된 외계행성이 4천개를 넘어섰지만, 대부분이 항성을 공전하는 행성들이다. 그만큼 찾아내기 어렵다는 것이며, 떠돌이 행성의 형성과 진화 등에 관해 아는 것이 별로 없다는 뜻이기도 하다.
그러나 차세대 광역적외선탐사망원경(WFIRST)인 '낸시 그레이스 로먼 우주 망원경'이 5년 내에 가동되면 이런 떠돌이 행성이 우리 은하에 별만큼 많은 것이 입증될 것이라는 연구 결과가 나왔다.
미국 항공우주국(NASA) 고더드 우주 비행센터와 오하이오주립대학 등에 따르면 이 대학 천문학 교수 스콧 가우디 박사 등이 참여하는 연구팀은 시뮬레이션을 통해 로먼 우주망원경이 우리 은하에서 수백개의 떠돌이 행성을 찾아내고 이는 떠돌이 행성의 전체적인 규모를 파악하는데 토대가 될 것이라는 연구 결과를 학술지 '천문학 저널'(Astronomical Journal) 최신호에 밝혔다.
낸시 그레이스 로먼이라는 우주망원경의 명칭은 허블 망원경의 '어머니'로 알려진 NASA 천문학자 이름에서 따왔다.
연구팀은 로먼 망원경이 지구에서 우리 은하 중심까지 약 2만4천광년에 달하는 우주 공간을 훑으며 지상에서 떠돌이 행성을 탐사해온 망원경보다 10배 더 강력한 성능을 갖고 이를 찾아낼 것으로 예측했다.
로먼 망원경은 별이나 행성의 중력장이 더 먼 곳의 천체에서 나오는 빛을 굴절 시켜 여러 개의 상을 만드는 이른바 마이크로 중력렌즈 효과를 이용해 떠돌이 행성을 찾는다.
이는 수천광년 밖 외계행성을 찾을 수 있는 방법이지만, 천체의 빛이 별이나 행성의 중력으로 굴절돼야 하고 이런 기회는 수백만년에 한 차례 짧게 지나가고 말기 때문에 별 없이 독립적으로 움직이는 떠돌이 행성을 포착하려면 망원경이 그만큼 더 민감해야 하는 것으로 지적됐다.
가우디 교수는 "우주는 떠돌이 행성이 많을 수 있다"면서 "로먼 망원경이 하려고 하는 것과 같은 정교한 우주기반 마이크로 중력렌즈 탐사 없이는 이를 찾아낼 수 없을 것"이라고 했다.
[마이크로 중력렌즈 효과 작동 원리/ NASA 제공]
연구팀은 로먼 망원경이 태양계에서 두 번째로 작은 질량을 가진 화성 이상 떠돌이 행성을 찾아낼 수 있을 것으로 추산했다.
떠돌이 행성은 일반 행성과 마찬가지로 젊은 별의 원반에서 형성된 뒤 별의 중력에 묶여있다가 다른 행성이나 인근을 지나는 별의 중력작용으로 행성계에서 튕겨 나왔거나 갈색왜성처럼 먼지와 가스가 뭉쳐 형성됐을 것으로 추정은 되지만 확실하게 규명된 것은 아니다.
논문 제1저자인 오하이오주립대 대학원생 샘슨 존슨은 "떠돌이 행성은 별 주변을 도는 천체가 아니기 때문에 기온이 극도로 낮을 것"이라면서 떠돌이 행성이 생명체가 살 수 있는 환경은 아니지만 이에 관한 연구는 행성 형성에 관한 이해를 넓힐 수 있다고 했다.
그는 "낮은 질량의 떠돌이 행성을 많이 발견하면 별이 행성을 만들면서 많은 다른 물질을 은하로 쏟아낸다는 점을 알게 될 것"이라면서 "이는 행성 형성 전반을 파악할 수 있게 도와줄 것"이라고 했다.
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