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지구와 비슷한 거대한 태양계외부 행성 발견




태양계와는 다른 항성의 주변을 돌고 있는 행성을 찾고 있는 연구자들은 먼 곳의 항성의 주변을 돌고 있는 얼음으로 이루어진 ‘슈퍼-지구’(Super-Earth)를 찾았다. 국제 천문학자들은 지구보다 훨씬 춥고 얼음으로 이루어진 대기가 없는 암석으로 이루어진 행성이라고 생각하고 있다. 이 행성은 지난해 4월에 발견되었지만, 그 자세한 사항은 ‘Astrophysical Journal Letters’에 보고된 논문에서 밝혀졌다.

태양계 외부에 존재하는 소수의 행성은 새로운 기술인 마이크로렌싱(microlensing)을 이용하여 이루어지고 있다. 태양의 절반 정도의 크기인 항성의 주변을 돌고 있는 행성은 지구에서 약 9,000광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 이곳의 온도는 약 영하 201도로, 태양계 외부에서 발견된 가장 추운 행성이다.

미국의 오하이오 주립대학의 천문학 교수인 앤드류 굴드(Andrew Gould) 교수는 이 행성을 발견한 최초의 연구자들 중 한 명이다. 그는 이 발견이 두 가지 의미를 가지고 있다고 말했다. 그는 "첫 번째 이 얼음으로 이루어진 ‘슈퍼 지구’는 이곳 지역을 지배하고 있는 거대한 행성이다. 하지만 우리 태양계의 경우 목성과 토성과 같은 거대한 가스 행성이 존재하고 있다.

우리는 전혀 이러한 시스템을 본 적이 없다. 두 번째로 이 얼음으로 이루어진 슈퍼 지구는 상당히 공통적인 행성의 특징을 가지고 있다. 현재 모든 항성의 35%가 이와 같은 특징을 가지고 있다"고 말했다.

굴드 교수는 마이크로렌싱 추적 네트워크(Microlensing Follow-up Network, MicroFUN)의 협동체계를 이끌고 있다. 이 네트워크는 우리의 태양계 외부에 존재하는 행성시스템에서 지구와 비슷한 행성을 찾는 국제그룹으로 미시중력 효과(gravitational microlensing)라고 불리는 현상을 이용하여 이러한 행성을 찾고 있다.

이 기술은 너무 희미해서 볼 수 없는 거대한 천체의 물체에 대한 정보를 간접적으로 얻는 방법이다. 배경에 존재하는 하나의 항성 앞을 다른 항성이 지나가면서 지나가는 거대한 물체는 강력한 렌즈와 같은 역할을 하며 중력에 의해 좀더 멀리 존재하는 항성으로부터 나오는 빛이 굴절되고 확대된다.

이 물체의 중력은 항성의 빛을 확대하고 그 앞을 지나는 항성처럼 밝게 된다. 배경의 항성 앞을 지나는 렌즈역할을 하는 항성이 지나갈 때 빛이 밝아지고 그 후에 흐려지는 효과는 지구의 천체망원경으로 관측될 수 있다.

이러한 행성의 출현에 대한 실마리는 지난해 4월에 폴란드의 바르샤바 대학의 안드레이 우달스키 (Andrzej Udalski)의 연구팀이 이끌고 있는 천문학 프로젝트에 의해 발견되었다. 굴드와 우달스키는 어느날 밤에 이 항성이 극도로 빠른 시간에 밝아지는 것을 발견했으며 애리조나의 MDM 천문대의 천문학자에게 경보를 알렸다. 굴드는 "이러한 변화는 새벽 4시에 일어났다.

나는 매우 흥분했으며 다른 사람들에게 이 현상을 관측하도록 했다"고 말했다. 애리조나의 천문학자들은 이 현상을 1,000회 이상 측정했으며 소프트웨어를 이용하여 지구보다 13배 정도 무거운 해왕성과 같은 행성의 출현을 확인했다. 굴드는 이 행성이 대기가 없는 얼음으로 이루어진 지구와 같은 ‘슈퍼-지구’와 같은 모습으로 생각하고 있지만 아직 확신하지 못하고 있다.

그는 "우리는 확실하게 이야기할 수 없다. 만일 우리가 이 행성에 대한 좀더 많은 통계자료를 확보하면 우리는 좀더 확실한 사항을 알 수 있을 것"이라고 말했다.

1990년대 이후에 천문학자들은 약 170개의 태양계외의 행성을 발견했다. 이러한 태양계외부의 지구와 같은 행성의 발견은 많은 흥미를 불러일으키고 있으며 이론적으로 이러한 행성은 생명체가 존재할 수 있는 조건이다. 지난 1월에 지구보다 5.5배 정도 큰 새로운 행성(지금까지 발견된 것 중에서 가장 작은 행성)이 발견되었으며 이것은 마이크로렌싱 기술을 이용하여 발견된 세 번째 행성이었다.

영국의 엑시터 대학의 천체물리학 교수인 팀 네일러 (Tim Naylor) 교수는 이 마이크로렌싱이 앞으로 많은 행성을 발견할 수 있는 기술이라고 믿고 있다. 그는 "이 기술은 미래에 많은 지구와 비슷한 크기의 행성을 발견할 수 있도록 도울 것"이라고 말했다.

http://news.bbc.co.uk/go/pr/fr/-/1/hi/sci/tech/4801842.stm

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