1만3천 광년 거리에서 지구 질량 외계행성 발견

천문硏·미국 NASA 연구진 '천체물리학저널 레터'에 발표
"표면 온도 영하 200도 이하로, 생명체 존재 가능성 희박"

▲ 새로 발견된 외계행성과 중심별 사이의 거리를 지구∼태양 거리와 비교한 그림. [한국천문연구원 제공=연합뉴스]

▲ 외계행성(OGLE-2016-BLG-1195Lb)과 태양계 행성, 트라피스트-1 행성계의 크기 및 거리를 요약한 그림 [한국천문연구원 제공=연합뉴스]

현재 천문학계의 화두는 외계 생명체의 존재 가능성을 탐색하고자 지구와 조건이 유사한 '제2의 지구'를 찾는 것이다. 지난 2월에는 지구에서 39광년(370조km) 떨어진 곳에 있는 왜성(dwarf star) 트라피스트-1(TRAPPIST-1) 주변에서 지구와 질량이 유사한 행성이 7개나 발견돼 화제를 모으기도 했다.

이런 가운데 한국천문연구원 연구진은 미국 항공우주국(NASA) 연구진과 공동으로 지구의 질량과 유사한 외계행성을 새로 찾았다고 26일 밝혔다. 이 외계행성과 중심별 사이의 거리가 태양∼지구 거리와 비슷하다는 것도 특이점이다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '천체물리학저널 레터'(The Astrophysical Journal Letter)에 공개됐다.

연구진은 칠레, 남아프리카공화국, 호주 등에 설치한 망원경으로 구성된 외계행성 탐색시스템(KMTNet)을 이용, 우리 은하의 중심부 영역을 약 9분 간격으로 모니터링하던 중 중력렌즈 현상으로 2.5시간 동안 밝기가 변하는 것을 검출했다. 중력렌즈 현상은 별과 관측자 사이에 어떤 천체가 지나가, 이 천체의 중력에 의해 빛이 휘어져 별의 밝기가 원래보다 밝게 보이는 것을 뜻한다.

추가 연구를 통해 연구진은 이 현상이 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'의 존재로 인해 생긴다는 것을 확인했다.

KMTNet과 함께 NASA의 스피처(Spitzer) 우주망원경을 통해 이 외계행성이 지구에서 1만3천 광년 떨어져 있으며 질량은 지구의 1.43배라는 것도 알아냈다. 중력렌즈 현상으로 발견한 외계행성은 총 56개인데, 이번 외계행성의 질량이 가장 작다.

이 행성과 행성이 도는 중심별 사이의 거리는 1.16AU(약 1억7천만km)인 것으로 확인됐다. 지구와 태양 사이의 평균 거리를 1AU(약 1억5천만km)라고 하는데, 이와 유사한 것이다.

다만 이 외계행성의 중심별 질량이 태양 질량의 7.8% 정도에 불과하므로 외계행성의 표면 온도는 영하 200도 이하로, 생명체 존재 가능성은 희박할 것으로 연구진은 추정하고 있다.

천문연구원의 앤드류 굴드 박사(공저자)는 "이번 연구를 통해 지구와 같은 행성이 매우 다양한 환경에서 형성될 수 있음을 알 수 있다"고 밝혔다.

이충욱 천문연 박사(공저자)는 "천문연은 NASA와 KMTNet을 활용한 협력연구를 계속 이어갈 예정이며, 외계행성 탐색 분야에 국제적인 선도 역할을 지속할 것"이라고 말했다[e-mail]