"천문연, '제2의 지구' 외계행성 찾았다"

[이데일리 오희나 기자] 국내 연구진이 생명체 존재 가능성이 있는 외계행성을 찾았다.

한국천문연구원(원장한인우)은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 통해 최근 2개의 외계행성을 연속으로 발견했다고 28일 밝혔다.

이는 지난해 10월부터 가동한 KMTNet의 첫 번째 성과이며, 앞으로 탐색연구가 본격화될 전망이다.

외계행성은 태양계 밖 우주에 있는 다른 별(항성) 주위를 공전하는 행성을 말한다. 연구팀이 이번에 발견한 첫 번째 외계행성(OGLE-2015-BLG-0954Lb)은 목성 질량의 4배 정도 되는 행성으로 지구로부터 2,000광년 떨어져 있으며, 중력렌즈 현상을 통해 발견한 외계행성 중에서는 태양계로부터 매우 가까운 곳에 위치하고 있다. 연구팀은 목성 질량의 0.7배 되는 외계행성(OGLE-2015-BLG-0051Lb)도 연달아 발견했다. 이 외계행성은 지구로부터 약 27,000광년 떨어진 거리에 있다.

첫 번째 외계행성 발견 결과는 한국천문학회지(Journal of The Korean Astronomical Society)에 게재됐으며, 두 번째 외계행성 발견 결과는 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 게재 승인됐다.

첫째 행성은 표면온도 약 3,000도의 모성으로부터 1.2AU(태양과 지구거리의 1.2배) 떨어져 있으며, 두 번째 행성은 표면온도 약 2,300도의 모성에서 0.73AU 정도 떨어져 있다.

발견된 두 행성과 모성 사이의 거리는 태양-지구간의 거리와 비슷하지만, 모성의 온도가 태양의 온도인 5,500도보다 낮아서 행성에 도달하는 빛이 약하다. 모성에서 방출되는 복사에너지에 의한 행성의 온도는 각각 영하 190도와 영하 220도 정도로 매우 춥기 때문에, 2개 행성 모두 생명체가 존재할 가능성은 희박한 것으로 보고 있다.

지난해 10월부터 가동해 이번에 첫 성과를 낸 KMTNet은 지구형 외계행성을 포함한 다수 외계행성을 찾기 위해 한국천문연구원이 구축했다.

KMTNet은 직경 1.6m 크기의 거울을 장착한 광시야 망원경과 3.4억 화소의 초대형 모자이크 CCD 카메라로 구성된 관측시스템이다. 칠레, 남아프리카공화국, 호주 등 남반구 3개 국가 관측소에 설치돼 우리은하 중심부를 24시간 연속 관측하는 ‘별이 지지 않는 관측소’로 운영하고 있다.

이번 외계행성 발견은 관측자로부터 서로 다른 거리에 있는 두 개의 별이 시선방향에 정확히 일직선으로 놓일 때 발생하는 미시중력렌즈(microlensing) 현상을 이용했다. 만일 렌즈작용을 하는 별에 행성이 있으면 추가적인 밝기 변화가 일어나며, 이를 분석해서 행성의 존재 및 그와 관련한 여러 물리량을 산출할 수 있다. 이렇게 중력렌즈 현상을 통한 탐색방법은 다른 탐색 방법으로는 발견이 어려운 떠돌이 행성(별에 중력으로 묶여있지 않은 나홀로 행성)의 발견이 가능하다.

2004년에 중력렌즈 현상을 이용한 탐색으로 처음 외계행성이 발견된 이후, 현재까지 총 49개의 행성이 이 방법으로 발견됐다.

광학천문본부 변광천체그룹 김승리 책임연구원은 “KMTNet의 특성을 이용한 시뮬레이션 연구결과에 의하면 매년 100여 개의 외계행성을 발견할 수 있을 것으로 예측한다”며 “이번에 발견한 2개의 외계행성을 시작으로 매년 다수의 행성을 발견할 것으로 예상하며, 이를 기초로 외계행성 탐색 분야의 국제적 선도 역할을 수행할 수 있을 것이다”고 밝혔다.