국제 천문학자들이 우리가 살고 있는 태양계 훨씬 저 편에서 또 다른 행성 하나를 발견했습니다. 천문학자들은 이전에 행성을 찾는데 사용됐던 것과는 다른 방법을 이용했습니다. 이른바 자연이 제공하는 ‘우주 확대경’이 바로 그것입니다. 이에 관한 자세한 소식입니다.
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망원경은 멀리 떨어진 별들을 선회하는 행성들을 발견할 수 있을 만큼 강력하지 못합니다. 따라서 천문학자들은 행성의 존재를 추론해야만 합니다. 천문학자들은 행성의 중력이 별을 끌어 당기고 있음을 의미하는, 감지가 불가능할 정도로 미세한 별의 움직임에서 나타나는 파동에 주목하는 방법을 통해 그같이 추론했습니다.
그같은 기술을 통해 지난 1995년 이후 멀리 떨어진 태양계에서 120개의 행성이 발견됐습니다. 그리고 얼마전 공동 연구를 진행 중인 2개의 국제 연구진이 다른 방법을 통해 121번째 행성을 발견했습니다. 지나가는 별이 바로 그 뒤에 가려진 별로부터 나오는 빛을 확대하는 렌즈 역할을 하는 자연 현상을 이용한 방법을 쓴 것입니다.
미국 항공우주국 나사의 행성 탐사단장인 챨스 바이쉬만 씨는 이같은 새로운 방법은 ‘중력 마이크로렌즈에 의한 효과’라고 불린다면서, 그 이유는 지나가는 별이 뒤에 위치한 별로부터 나오는 빛을 중력을 이용해 끌어당기는 방법에 의존하기 때문이라고 설명했습니다.
서로 다른 두 개의 별을 정확히 앞뒤로 배치할 경우, 앞에 있는 별은 우주 확대경과 마찬가지로 뒤에 있는 별로부터 나오는 빛을 굴절시켜 우리가 뒤에 있는 별을 더욱 밝게 볼 수 있다고 바위쉬만 씨는 말했습니다. 그러나, 지나가는 별이 행성같은 것을 동반하고 있다면 뒤에 있는 별의 밝기가 2배로 밝아집니다. 행성의 자체 중력이 그같은 효과를 내기 때문입니다.
독일의 물리학자 알버트 아인슈타인 박사는 일반 상대성 이론에서 ‘중력 렌즈 효과’를 예측했습니다. 13년 전, 폴란드 태생으로 미국 뉴저지의 프린스톤 대학의 천문학자 보흐단 파친스키 씨는 그같은 방법을 이용해 우리 태양계 밖의 행성들을 찾아내는 방법을 제안했습니다. 이제 파친스키 씨가 포함된 천문학자 연구진들은 만7천 광년 떨어진 곳에 있는 항성과 행성계를 관측하는데 그같은 기술을 이용하고 있습니다.
파친스키 씨는 이론가로서 살아 생전에 그같은 예측이 실현되는 것을 볼 수 있게 된 것은 대단한 행운이라고 생각한다면서, 그런 일은 그리 흔한 일이 아니라고 덧붙였습니다.
새로 발견된 행성은 궁수자리라는 별자리 안에 있습니다. 과학자들은 5월10일 자 천체 물리학 회보인 [애스트로피칼 저널 레터스]에 연구 내용을 발표하면서, 뒤에 있는 별로부터 나오는 빛의 굴절의 정확한 모양을 측정함으로써 행성의 대략적인 크기를 계산했습니다. 과학자들은 121번째 행성이 함께 동반하는 별의 크기의 0.5 퍼센트에 불과한 것으로 판단하고, 따라서 행성이 분명하다는 결정을 내렸습니다.
새로 발견된 행성은 희미한 붉은 빛의 자그마한 별 주위를 선회하는 행성으로 태양계의 목성과 같은 행성이라고, 스코틀랜드 엔딘버러 대학교의 천문학자 이안 본드 씨는 말했습니다. 본드 씨는 마이크로렌즈 효과를 통해 그같은 행성을 발견하는 것은 결코 흔한 일이 아니라고 지적하면서, 수 백만 개의 별을 관측하기 위해 끊임없는 자동적인 우주 관측이 필요하다고 덧붙였습니다.
렌즈 효과를 통해 관측되는 대부분의 별들은 행성을 갖고 있지 않고, 따라서 행성 하나를 발견할 가능성을 높이기 위해서는 가능한 한 많은 사례들을 수집하는 것이 중요합니다. 그러나, 본드 씨는 우주 상에 있는 행성들을 놓칠 수도 있다고 말했습니다.
본드 씨는 항성과 행성 체계의 기하학적 배열 같은 것들의 영향을 받는다면서, 일부 편차는 아주 적다고 덧붙였습니다. 본드 씨는 또한 관측 시에 놓치기도 쉽다고 설명했습니다. 태양계 밖에서 발견된 모든 행성들이 목성 정도의 크기 임에도 불구하고, 나사의 챨스 바이쉬만 씨는 장비의 개선으로 인해 궁극적으로는 지구 크기의 행성을 발견할 수도 있을 것이라고 말했습니다.
바이쉬만 씨는 다른 별들 주위에서 지구와 같은 행성들을 찾아내기 위해 노력하고 있다면서, 우리가 그렇게 할 수 있는 다른 기술을 습득할 때마다 그 기술들은 지구와 같은 행성이 얼마나 되는지, 궁극적으로 인근 별 주위의 거주 가능한 지역에서 지구와 같은 행성을 발견할 수 있는 기회가 얼마나 되는지,그리고 궁극적으로 그같은 행성에서 생명체의 흔적을 찾을 수 있는 기회가 얼마나 되는지 등등을 우리에게 알려주는 방향타 역할을 하고 있다고 말했습니다.
행성 탐사를 촉진하기 위해 천문학자들로 구성된 국제 연구진들은 극도로 광범위한 지역을 볼 수 있고, 밝기의 변화에 매우 민감한, 카나리아 군도에 있는 새로운 망원경을 이용하기 시작했습니다. 그들의 임무는 앞에 지나가는 행성이 뒤에 있는 행성으로부터 나오는 빛의 일부를 차단한다는 이론에 따라, 짧은 시간 동안 어두워지는 별들을 찾는 것입니다.