태양계 밖에서 찾은 첫 외행성 달?

우리은하계에서 한 쌍의 재미있는 물체가 발견됐다. 이 가운데 하나는 행성으로 생각되어지며 다른 하나는 달로 보인다. 이는 우리 태양계 밖에서 발견된 최초의 달(exomoon)로 여겨지고 있다.

美항공우주국(NASA·나사)는 11일 나사의 지원을 받은 국제과학자그룹이 태양계 밖에서 최초로 달을 거느린 행성으로 보이는 천체를 발견했다고 발표했다.

이에 따르면 일본, 뉴질랜드, 미국과학자로 구성된 국제연구팀이 우주물리학마이크로렌징 관측(MOA) 및 렌징이상조사 네트워크(PLANET)프로그램 수행 과정에서 이같은 사실을 확인했다.

이들은 뉴질랜드 마운트존대학천문대와 호주 태즈메이니아 마운트캐노푸스천문대에 있는 망원경을 우리 은하계의 먼 곳으로 향하게 했다. 하와이 마우나 케아 켁 천문대, 칠레 유럽남방천문대에서 추가관찰이 이뤄졌다. 이들은 행성을 찾기 위해 중력마이크로렌징(gravitational microlensing)으로 알려진 기술을 이용했다. 이 기술은 먼 곳에 있는 별들을 찾기 위해 앞에 있는 별들을 확대경처럼 사용하는 것이다.

이는 ‘관찰자 앞에 있는 별들이 관찰자와 더 먼 별 사이를 지나갈 때 가까이 있는 별이 돋보기처럼 작용해 더 멀리있는 별빛을 더 강조하고 더 밝게 비쳐주는 역할’을 해 준다.

과학자들은 이 렌징방식을 통해 ‘모아 2011-BLG-262(MOA-2011-BLG-262)’로 명명한 한쌍의 천체를 발견했다. 이 마이크로렌징기술은 지금까지 수많은 외행성을 발견하는 데도 사용됐다.

과학자들이 이번에 발견한 천체 가운데 하나의 크기가 다른 천체에 비해 2천분의 1의 크기에 불과하다는 사실을 발견했다. 이는 이 한 쌍의 천체가 태양을 도는 지구 질량의 18배에 달한다는 것을 의미했다

하지만 더욱더 재미있는 것은 이 천체가 목성보다 큰 질량을 가지며 지구보다 작은 달을 거느린 행성일지도 모른다는 점이었다.

이들 한 쌍의 천체가 외행성과 외계달이라면 이 행성의 정체는 자유로이 돌아다니는 행성, 즉 방랑자행성일 가능성이 높다. 즉 어느 별(태양)의 주위도 돌지 않는 행성이라는 의미다. 이 행성은 달을 거느린 채 어린 행성시스템에서 빠져 나왔을 수 있다. 불행히도 이 한쌍의 천체를 찾아낸 방식이 마이크로렌징 방식이어서 아직까지 이것이 달인지 아닌지를 확신하지 못하고 있다.

나사는 “이번 발견에 따른 행성과 달의 존재를 확인(confirm)하기는 불가능하지만 다른 외계 달을 발견하게 해 줄 놀라운 단계에 다다랐음을 보여준다”고 밝혔다.

이 논문 수석저자인 데이비드 베닛 美 노틀담대 교수는 “우리는 앞으로 더많이 이같은 예상치 못한 발견을 하게 될 것으로 본다”고 말했다.웨스 트로브 나사 외행성탐사프로그램청 책임과학자는 “렌징 시스템을 통해 찾아낸 한가지 가능성은 이것이 행성과 그에 딸린 달이라는 것이다”라고 말했다. 그는 “이것이 사실이라면 이는 아주 새로운 형태의 놀라운 발견이 될 것”이라면서도 “발견자들이 제시한 모델이 달같아 보이긴 하지만 행성과 별일 가능성이 더 높아 보인다”고 이의를 제기했다.

이들이 행성과 달인지를 알아내기 위해서는 이들 사이의 거리를 통해 알아내는 방법이 있다. 이를 위해서 과학자들은 나사의 케플러우주망원경을 통해 이를 확인할 결론을 내리게 될 전망이다.