August 24,2019

천문학자들이 놓친 희귀 외계행성 시민 과학자들이 찾아내

지구에서 226광년 떨어진 1.9배 크기 행성 'K2-288Bb'

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지구에서 226광년 떨어진 곳에서 찾은 외계행성 'K2-288Bb' 상상도

지구에서 226광년 떨어진 곳에서 찾은 외계행성 ‘K2-288Bb’ 상상도 ⓒ NASA 고다드 우주비행센터/프란시스 레디 제공

미국의 아마추어 시민 과학자들이 전문가들이 놓친 지구 두 배 크기의 희귀 외계행성을 찾아내는데 도움을 준 것으로 밝혀져 화제다.

미국 항공우주국(NASA)에 따르면 지구에서 약 226광년 떨어진 황소자리에 위치한 외계행성 ‘K2-288Bb’를 찾아내는 데는 시민 과학자들이 결정적인 기여를 했다.

이 행성은 M형 쌍성계의 두 별 중 태양의 3분의 1 질량을 가진 작은 별을 31.3일 주기로 돌고 있다. 모(母) 항성을 가까이서 도는 외계행성은 크기가 지구의 1.5배를 거의 넘지 않으나 K2-288Bb는 1.9배에 달한다.

또 행성 표면에 생명체 존재에 필요한 물을 갖고 있을 수 있을 정도로 모항성과 적당한 거리를 유지하고 있는 골디락스 행성이기도 하다.

이 행성은 시카고대학 대학원생인 아디나 페인스타인이 NASA 고다드우주비행센터의 천체물리학자 조슈아 슐라이더 박사 밑에서 인턴으로 일할 때 처음 발견했다.

지난해 10월 지구와 영원히 작별한 우주망원경 케플러 ⓒ NASA 제공

지난해 10월 지구와 영원히 작별한 우주망원경 케플러 ⓒ NASA 제공

‘외계행성 사냥꾼’으로 알려진 케플러 우주망원경이 수집한 자료에서 행성이 별 앞을 지날 때 빛이 줄어드는 이른바 ‘천체면 통과(transit)’ 현상을 집중적으로 찾았는데, 제4차 관측 자료에서 K2-288Bb의 천체면 통과를 두 차례 확인했으나 마지막 3차 검증이 이뤄지지 않아 확증하지 못했다.

나중에 밝혀진 것이지만 케플러 망원경의 반작용 휠 고장으로 2014년부터 ‘K2′ 체제로 전환하면서 새로 관측을 시작할 때마다 처음 며칠의 관측 자료는 제외하던 시스템 오류가 원인이었다. 3개월 단위의 관측을 시작할 때 망원경의 위치를 조정하고 관측 오류를 피하기 위해 초기 관측 자료는 배제해왔는데 이 때 K2-288Bb의 천체면 통과가 이뤄진 것이었다.

이런 시스템 오류는 소프트웨어를 개선해 초기자료까지 모두 수정했지만 슐라이더 박사 연구팀은 수정된 자료에서 K2-288Bb의 천체면 통과를 추가로 찾아내지는 못했다.

케플러 수정 자료들은 대신 일반인이 직접 천체면 통과를 찾을 수 있는 ‘외계행성 익스플로러(Exoplanet Explorers)’에 올려졌으며, K2-288Bb의 3차 천체면 통과도 시민 과학자의 날카로운 눈에 포착됐다.

시민 과학자들은 지구급 외계행성을 찾아낸 것으로 보고 게시판을 통해 열띤 논의를 했으며, 슐라이더 박사 연구팀도 이를 계기로 다시 연구에 착수해 K2-288Bb의 존재를 확인할 수 있게 됐다.

페인스타인은 지난 7일 시애틀에서 열린 제233차 미국천문학회 회의에서 K2-288Bb 연구 결과를 발표하면서 “이번 발견은 발견 과정과 적당한 궤도, 상대적으로 드문 크기 등으로 볼 때 매우 흥미롭다”고 했다. 그는 국제학술지 ‘천문학저널(The Astronomical Journal)’ 수록 논문에도 주요 저자로 참여했다.

테스(TESS) 상상도  ⓒ NASA/MIT 제공

테스(TESS) 상상도 ⓒ NASA/MIT 제공

케플러 우주망원경은 지난해 10월 30일 연료가 바닥나 취역 9년 만에 영구 퇴역했다.

약 2천600개의 확인된 외계행성을 찾아냈으며, 수천개 행성 후보가 과학자들의 검증을 받고있다.

케플러의 뒤를 잇는 천체면 통과 외계행성 탐색 위성 테스(TESS)는 지난 4월 발사된 뒤 Pi Mensae c 를 비롯한 외계행성 3개를 찾아내는 등 혁혁한 전과를 이어가고 있다.

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