"태어난 지 이틀 된 아기 수준"…100만년 안 된 아기 행성 발견 [우주로 간다]

나이 100만년도 안된 엘리아스 2-24 b

천문학자들이 젊은 별 주변의 잔해 구름에서 형성된 지 100만 년도 채 되지 않은 ‘아기 행성’을 발견했다고 과학매체 라이브사이언스와 사이언스데일리 등 외신들이 17일(현지시간) 보도했다.

이번에 발견된 ‘엘리아스 2-24 b’ 행성은 외계행성 중 가장 어린 행성으로 기록됐다. 지구에서 약 450광년 떨어진 곳에 있는 갓 태어난 별을 공전하며, 질량은 목성의 2~4배에 달한다. 모항성으로부터의 거리는 해왕성이 태양에서 떨어진 거리의 약 2배에 이른다.

어린 외계행성 엘리아스 2-24 b는 나이가 100만 년도 채 되지 않았다. 그림에서 볼 수 있듯이, 이 행성은 여전히 항성의 원시 행성계 원반으로부터 물질을 축적하고 있을 가능성이 높다. (이미지= WM 켁 천문대/아담 마카렌코)

칠레 디에고 포르탈레스대학교 안드레아 베르나르디 연구원이 이끄는 연구팀은 하와이의 WM 켁 천문대와 칠레 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열(ALMA), 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT) 등 3개 망원경에서 얻은 관측 자료를 종합해 원시행성계 원반의 빈틈을 자세히 분석했다.

그 결과 연구팀은 엘리아스 2-24 b를 직접 관측해 존재를 확인했으며, 다양한 관측 자료를 바탕으로 이 행성의 나이가 100만 년도 되지 않았을 것으로 추정했다.

베르나르디 연구원은 “엘리아스 2-24 b가 주목받는 이유는 바로 나이 때문”이라며 “이 행성은 지금까지 발견된 행성 가운데 가장 젊으며 주변 물질을 활발하게 흡수하고 있기 때문에 행성 형성 과정을 직접 관찰할 수 있는 드문 기회를 제공한다”고 말했다.

기록을 새로 쓴 아기 행성

엘리아스 2-24 b는 지구보다 약 5000배 젊은 것으로 추정된다. 빅뱅 이후 약 11억 년 만에 형성된 것으로 알려진 가장 오래된 외계행성 중 하나인 PSR B1620-26 b, 일명 ‘메투셀라’와 비교하면 나이는 약 0.008%에 불과하다.

인간의 평균 수명과 비교하면 엘리아스 2-24 b는 태어난 지 불과 이틀이나 사흘 된 아기에 해당하는 셈이다.

천문학자들이 어린 외계행성을 발견한 것은 이번이 처음은 아니다. 하지만 최근까지는 관측 기술의 한계 때문에 매우 어린 행성을 직접 확인하기 어려웠다.

천문학자들은 2017년에 엘리아스 2-24 b로 인해 생긴 공백을 처음 발견했지만, 지금까지 그 외계행성을 직접 관측할 수는 없었다. (이미지=Bernardi et al. 2026)

오랫동안 가장 어린 외계행성으로 알려졌던 행성들은 항성 PDS 70을 공전하는 행성들을 포함해 약 500만 년 정도의 나이를 가진 것으로 추정됐다. 당시에는 행성이 형성되는 원시행성계 원반에 충분히 큰 틈이 생겨야 행성을 관측할 수 있었기 때문이다.

그러나 망원경의 성능과 데이터 분석 기술이 발전하면서 연구자들은 이러한 한계를 넘어 더 어린 행성을 찾아낼 수 있게 됐다. 실제로 2024년에는 약 300만 년 된 행성과 약 200만 년 된 것으로 추정되는 행성이 각각 발견됐다.

엘리아스 2-24 b는 이보다도 최소 2배 이상 어린 행성으로, 이번 발견을 통해 과학자들은 지금까지 관측하기 어려웠던 행성 형성 초기 단계를 연구할 수 있는 새로운 기회를 얻게 됐다.

로만 우주망원경도 새로운 발견 예고

앞으로는 미국 항공우주국(NASA)의 낸시 그레이스 로만 우주망원경이 이 같은 발견을 더욱 늘릴 가능성이 있다.

NASA 낸시 그레이스 로만 우주망원경이 우주를 관측하는 모습을 묘사한 그림 (이미지=NASA)

지난 8월 30일 우주로 발사된 로만 우주망원경은 현재 장비 보정 작업을 진행 중이다. 최첨단 코로나그래프(별빛 차단 장치)를 탑재해 밝은 별빛을 차단하고 별 주변의 희미한 천체와 환경을 관측할 수 있도록 설계됐다.

전문가들은 로만 우주망원경이 임무 기간 최대 10만 개의 새로운 외계행성을 발견할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 특히 기존 관측에서 상대적으로 찾기 어려웠던 젊은 행성에 대한 탐사도 한층 활발해질 것으로 기대된다.

국제지구물리연구소(IEA) 루카스 시에자 연구원은 NASA 성명을 통해 “이는 새로운 발견 시대의 시작일 뿐”이라며 “로만은 행성 탐사를 한 단계 더 끌어올릴 것”이라고 말했다.