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2014년 3월 6일 목요일

우주 이야기 224 - 적색 왜성은 얼마나 많은 행성들을 거느리고 있을까 ?



 적색 왜성은 가장 작은 질량을 지닌 항성 집단입니다. 대략 태양 질량의 50 % 이하에서 항성이 될 최소한의 조건인 7.5 - 8% 이상의 질량을 지닌 이 별들은 분광형 M 의 별로 붉은 색으로 보이기 때문에 적색 왜성이라는 명칭으로 불리고 있습니다. 작은 만큼 그 숫자는 항성 가운데서 가장 많아서 우리 은하계의 별 가운데 적어도 3/4 이나 혹은 80% 가 적색 왜성인 것으로 생각되고 있습니다. 


 이렇게 적색 왜성이 흔한 만큼 외계 행성에 대해서 연구하는 과학자들은 적색 왜성 주변에 얼마나 행성이 흔하고 또 이런 행성들 가운데 얼마만큼 생명체가 존재할 수 있을지 궁금해 하고 있습니다. 만약 적색 왜성이 거느린 행성의 수가 매우 많고 이 중 상당수가 액체 상태의 물의 존재할 수 있는 궤도를 공전할 경우 우리 은하계에서 생명체의 보금자리가 될 수 있는 별들은 상당히 많아지기 때문입니다. 아마도 이제는 생명체 존재 가능성으로 꽤 유명해진 글리제 581 은 그 대표적인 경우가 될 것입니다. 




(생명체 존재가 의심되는 외계 행성 시스템으로 자주 거론되고 있는 적색 왜성 글리제 581 시스템  Planetary habitable zones of the Solar System and the Gliese 581 system compared; updated with the 2010 discovery of f and g.   http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gliese_581_-_2010.jpg) 


 한개 이상의 외계 행성을 거느린 것으로 생각되는 적색 왜성은 최근 매우 흔해졌습니다. 일부 과학자들은 이를 토대로 사실상 우리 은하계에 있는 대부분의 적색 왜성이 최소한 한개 이상의 행성을 거느리고 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 


 영국 하트퍼드셔 대학 (University of Hertfordshire) 의 천체 물리학 연구의 과학자이자 이 연구의 리더인 미코 투오미 박사 (Dr Mikko Tuomi) 는 외계 행성 탐사를 위한 정밀한 두개의 관측 기기인 HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) 와 UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) 를 이용해서 이와 같은 가설을 주장했습니다.


 연구팀은 이 두 기기의 데이터를 합쳐서 분석한 결과 우리 주변의 존재하는 적색 왜성 중 상당수가 적어도 한개 이상의 외계 행성을 매우 가까운 위치에 거느리고 있는 것 같다는 예측을 발표했습니다. 그리고 관측 기술이 더 발전하면 이들을 미래에 발견할 수 있을 것으로 예측했습니다. (또 한편으로 연구팀이 데이터를 분석하면서 8 개의 새로운 외계 행성을 추가로 발견했다고 합니다) 


 사실 별과 행성의 탄생 시나리오를 생각하면 거의 대부분의 적색 왜성들이 외계 행성들을 거느리고 있다고 해도 이상할 것은 없어 보입니다. 다만 위의 가설은 앞으로 관측을 통해서 지구 근처에 있는 적색 왜성들이 대부분 행성을 거느리는 것이 확인되어야 확실히 검증될 것으로 보입니다. 이것만으로는 충분한 증거리고 말하긴 힘들 것 같아 보이네요. 물론 행성을 거느린 것으로 확인된 적색 왜성은 이제 흔한건 사실이지만 말이죠.   


 옆으로 이야기가 새는 것 같지만 여기서 한 가지더 질문이 생깁니다. 만약 적색 왜성마다 외계 행성이 있어서 외계 행성이 우리가 생각한 것 이상으로 흔하다면 과연 적색 왜성에 외계인이 있을까요. 적색 왜성은 태양에 비해서 매우 어두운 대신 아주 길게 살수 있습니다. 어쩌면 진화하는데 오랜 시간이 걸리는 지적 생명체가 탄생하는데 적합한 환경일지도 모르죠. 다만 적색 왜성이 생명체가 진화하는데 안정적인 시스템을 제공할 수 있는지는 아직도 논란의 대상이긴 합니다. 


 이전에 소개드린데로 2008 년 10 월 9일에 글리제 581c 를 행해서 지구인의 메세지를 담은 강력한 전파가 발사되었습니다. 이것이 잡음이 아니라 우리가 보낸 신호라는 것을 알 수 있는 글리제 581c 성인이 있다면 2029 년에 신호를 받아서 다시 21 세기 중반에 우리에게 답장을 해줄 것입니다. 과연 그때까지 살아서 우리가 놀라운 소식을 받을 수 있을까요. 아마 그때가 되봐야 알겠죠. 


 참고 


Journal Reference:
  1. Mikko Tuomi, Hugh R. A. Jones, John R. Barnes, Guillem Anglada-Escude, James S. Jenkins. Bayesian search for low-mass planets around nearby M dwarfs. Estimates for occurrence rate based on global detectability statisticsMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2014 (in press)





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