국내 연구팀이 지구와 비슷한 위치 행성을 찾기 유리한 미시중력렌즈(microlensing) 현상을 활용해 새로운 외계행성 3개를 발견했다.

특히 이 현상을 일부 관측한 것만으로도 외계행성을 찾아내는 데 성공해 더 많은 외계행성을 찾는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

5일 과학계에 따르면 충북대학교 한정호 교수와 한국천문연구원 이충욱, 정윤길 박사를 비롯한 국제공동연구팀은 천문연 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 활용해 목성 크기의 새로운 외계행성 3개를 찾았다고 최근 국제학술지 '천문학 및 천체물리학 저널'에 발표했다.

▲ 천문연 외계행성탐색시스템(KMTNet)이 발견한 'KMT-2021-BLG-1898Lb'의 상상도.

KMTNet은 호주와 남아프리카공화국, 칠레에 설치한 망원경 3대로 미시중력렌즈 현상을 포착해 외계행성을 탐색하는 네트워크다.

외계행성은 스스로 빛을 내지 않아 직접 관측은 거의 어렵고, 대신 행성이 중심별 앞을 통과해 별빛을 가리거나 외계행성 중력이 중심별 움직임에 영향을 미치는 현상을 통해 외계행성을 찾아낸다.

지금까지 인류가 발견한 외계행성은 미국항공우주국(NASA) 집계 기준 5천338개에 불과하다.

이중 최근 주목받는 것은 미시중력렌즈를 활용해 행성을 찾는 방법이다.

미시중력렌즈는 거대한 은하같은 질량이 큰 천체의 중력이 빛을 휘게 만드는 현상인 중력렌즈 중에서 상대적으로 작은 별 하나가 빛을 휘게 하는 경우를 일컫는다.

미시중력렌즈를 통과하는 빛은 잠깐 밝아졌다가 다시 어두워지는 형태가 일정한데, 이때 렌즈에 해당하는 별 주변에 행성이 있다면 중력이 변하면서 일정함이 깨지는 특징을 이용해 행성의 존재와 특성을 파악할 수 있다.

이 방법은 외계행성을 찾는 다른 방법과 달리 태양계에서 지구 위치와 비슷한 곳에 존재하는 외계행성을 발견할 확률이 높아 온도가 너무 뜨겁거나 차갑지 않은 '골디락스 영역' 행성을 찾을 가능성이 높다고 연구팀은 설명했다.

이번에 연구팀이 발견한 외계행성은 미시중력렌즈 현상을 일부만 관찰한 데이터를 통해 존재를 밝혀내 더 의미가 크다고 연구팀은 덧붙였다.

이충욱 박사는 "관측이 이뤄지는 내내 데이터가 모두 쌓이면 좋지만, 날씨가 나빠 별을 보지 못하거나 하면 데이터가 부족해진다"며 "부분적으로 데이터가 비어 있어도 행성을 발견할 수 있음을 보인 것"이라고 설명했다.

그는 "예전에는 좋은 데이터들만 확인해 외계행성을 찾았는데 이번 발견으로 더 많은 외계행성을 발견할 수 있게 됐다"고 말했다.

이번에 발견된 외계행성에는 각각 'KMT-2021-BLG-2010Lb', 'KMT-2022-BLG-0371Lb', 'KMT-2022-BLG-1013Lb'이라는 이름이 붙었다.

천문학계는 이번 연구결과처럼 미시중력렌즈 기술이 발달하면 2026년 발사 예정인 NASA의 로만 우주망원경과 결합해 큰 시너지를 낼 것으로 기대하고 있다.

로만 우주망원경은 미시중력렌즈를 활용해 외계행성을 찾아내는 것이 주 임무 중 하나인 차세대 우주망원경으로 지난달 윤석열 대통령이 방미 중 제작 현장을 방문하기도 했다.

미시중력렌즈 연구가 KMTNet을 중심으로 이뤄지는 만큼 향후 연구 협력 등도 기대된다.

지난 20년간 미시중력렌즈로 발견된 외계행성은 226개인데 이 중 3분의 2에 해당하는 142개는 KMTNet이 2015년 가동 이후 7년 동안 발견한 행성이다.

KMTNet은 1년에 약 30~35개 정도 속도로 외계행성을 찾아내고 있다고 이 박사는 설명했다.

이 박사는 "KMTNet이 지구에서 관측하고 로만 우주망원경이 우주에서 관측하게 되면 양 눈으로 보는 것처럼 거리를 정확히 잴 수 있어 의미가 클 것"이라고 말했다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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