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우주 이야기 1562 - 적색거성은 상당수의 가스 행성을 흡수한다.



 (Host stars of the 130 planet candidates detected using our planet search and vetting pipeline. The 117 host stars within our sub-giant sub-population are plotted as the blue squares, and the 13 host stars within our early red giant sub-population are plotted as the green diamonds. The filled-in symbols highlight host stars of confirmed planets (according to the NASA exoplanet archive), and the open symbols highlight those stars that host planet candidates that are yet to be confirmed. Our full stellar sample is plotted as the black points and the orange line shows the EEP = 465 boundary we use to separate the two sub-populations (see Section 2.2). Credit: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1771)

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사람과 달리 별은 나이가 들면 태우는 핵연료가 많아지면서 더 밝아집니다. 다만 크기도 같이 커지기 때문에 표면 온도는 반대로 내려갑니다. 마지막 단계에 이르면 이런 현상이 극단적으로 진행되어 붉은 거인인 적색거성으로 진화합니다. 이때는 부피가 엄청나게 커지면서 가까운 행성들을 집어 삼키게 됩니다. 태양도 50억년 후에는 수성과 금성을 집어 삼킬 정도로 커질 것입니다.

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과학자들은 별이 부풀어 오르면서 행성을 집어 삼키는 일이 매우 흔하다고 보고 있지만 구체적 증거는 확보하기 힘들었습니다. 영국 유니버시티 칼리지 런던과 워릭 대학의 에드워드 브라이언트 박사 (Dr. Edward Bryant (Mullard Space Science Laboratory at UCL and the University of Warwick))와 동료들은 나사의 행성 사냥꾼 TESS 데이터를 통해 좀 더 구체적인 증거와 빈도를 알아냈습니다.

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연구팀은 TESS 데이터에서 15,000개의 별을 선정한 후 이 가운데 공전 주기가 12일 정도로 별에 가까이 공전하는 가스 행성을 분석했습니다. 이런 행성이 포착하기 쉽고 통계를 내기도 편리하기 때문입니다.

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연구팀은 130개의 후보를 찾아냈는데, 48개는 이미 확인된 행성이고 49개는 이전에 알려진 행성 후보로 확인을 기다리고 있는 상태였습니다. 그리고 33개는 이번에 새로 발견된 것입니다.

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이런 뜨거운 목성형 가스 행성을 지닐 가능성은 0.28%였는데, 아직 부풀어 오르기 전인 주계열성 단계에서는 0.35%인 반면 적색 거성은 0.11%로 1/3 수준에 불과했습니다. 숫자로 보면 130개 중 12개만이 적색거성 주위를 공전했습니다.

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적색거성은 결국 주계열성의 마지막 단계라는 점을 생각하면 2/3 정도 되는 뜨거운 목성형 행성이 이미 흡수된 것으로 해석할 수 있습니다. 행성 흡수가 매우 빈번하게 일어난다는 증거입니다.

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지구의 경우 미래애도 살아남을 가능성이 높긴 하지만 태양이 죽고 난 후 차가운 얼음 행성으로 영원히 남게 될 것입니다. 우리가 상상하기 힘든 50억 년 후 까마득한 미래이지만, 과학의 힘으로 우리는 태양계와 지구의 미래를 예측할 수 있습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-11-aging-stars-destroying-closest-planets.html

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Edward M Bryant et al, Determining the impact of post-main sequence stellar evolution on the transiting giant planet population, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1771

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