영화 '스타워즈'에서 주인공 루크가 살았던 타투인(Tatooine) 행성처럼 두 개의 태양이 뜨는 쌍성계 외계행성 주변에서 두 번째 행성이 발견됐다. 두 개 이상의 외계행성이 존재하는 쌍성 외계행성계(multiplanetary circumbinary system)가 확인된 것은 이번이 두 번째다.
13일 영국 버밍엄대 매슈 스탠딩 박사(현 영국 개방대학)팀은 '네이처 천문학'(Nature Astronomy)에서 2020년 발견된 쌍성 외계행성계 'BEBOP-1/TOI-1388'에서 두 번째 행성(BEBOP-1c)을 발견했다고 밝혔다.
쌍성 외계행성계는 외계행성이 서로를 회전하고 있는 중심별 2개 주위를 공전하는 행성계로 스타워즈의 타투인 행성에서처럼 두 개의 태양이 뜬다.
두 번째 행성이 발견된 쌍성계 BEBOP-1/TOI-1388에서는 2020년 미 항공우주국(NASA) 외계행성 관측 전문 우주망원경 '테스'(TESS)의 '천체면 통과'(transit) 방식 관측으로 외계행성 'BEBOP-1b/TOI-1338b'가 발견된 바 있다.
천체면 통과 방식은 외계 행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 줄어드는 것을 포착해 행성을 찾아내는 방법이다. 스탠딩 박사는 "천체면 통과 방식으로 TOI-1338b 크기는 측정할 수 있었지만 질량은 알 수 없었다"고 말했다.
연구팀은 첫 외계행성 발견 후 칠레 아타카마 사막에 있는 천체망원경에 장착된 첨단 장비를 이용, '시선속도 방식'(radial-velocity method)으로 이 쌍성계를 관측해왔다.
시선속도 방식은 천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도를 측정하는 것으로 '도플러 방식'(Doppler method)으로도 불린다.
시선속도 방식 관측의 목적은 애초 BEBOP-1b 행성 질량 측정이었으나 연구팀은 질량 측정을 못 하는 대신 'BEBOP-1c'라는 또 하나의 행성 존재를 발견했다.
관측 결과 BEBOP-1c 행성은 공전주기가 215일이며 질량은 지구의 65배, 목성의 5분의 1 정도인 것으로 분석됐다.
연구팀은 추가 관측을 통해 첫 번째 발견된 BEBOP-1b 행성의 질량과 이번에 발견된 BEBOP-1c 행성의 크기를 측정할 계획이다.
연구팀은 이번 발견으로 TOI-1338/BEBOP-1 쌍성계에서 2개의 외계행성이 확인됐지만 향후 관측에서 행성이 추가로 발견될 가능성도 있다고 밝혔다.
미국 오하이오주립대 데이비드 마틴 교수는 "지금까지 발견된 쌍성 외계행성계는 12개뿐이고 그중에서 2개 이상의 외계행성을 가진 것으로 확인된 것은 이번이 두 번째"라고 말했다.
논문 제2 저자인 랄리타 사이람 박사는 "행성은 어린 별 주위의 물질 원반에서 형성된다고 알려져 있다"며 "중심별 2개가 서로 회전해 주변 물질 원반이 불안정한 쌍성 외계행성계는 행성 탄생에 대한 이해를 넓히는 데 중요하다"고 말했다.
과학팀 press@jeonpa.co.kr
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