우주 이야기 507 - 목성 크기의 쌍성계 주변 행성이 발견되다.

(Artist's impression of the simultaneous stellar eclipse and planetary transit events on Kepler-1647 b. Such a double eclipse event is known as a syzygy. Credit: Figure credit: Lynette Cook)

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 우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 그에 못지 않게 두 개 이상의 별이 서로 공전하는 쌍성계가 흔합니다. 과학자들은 과거 쌍성계 주변에서는 행성이 생성되기 쉽지 않다고 여겨왔으나 최근에는 많은 행성들이 쌍성계는 물론 심지어 삼성계나 사성계에서도 발견이 되고 있습니다.

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 이렇게 쌍성계 주변을 공전하는 행성을 Circumbinary planet이라고 하는데, 스타워즈에 등장하는 쌍성계 행성인 타투인의 이름을 빌려 타투인 행성이라고도 부릅니다. 그런데 독특하게도 이런 타투인 행성들은 주로 작은 것만 발견되었습니다.

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 최근 발견된 새로운 쌍성계 행성인 Kepler-1647b는 목성과 거의 같은 크기로 지금까지 발견된 쌍성계 행성 가운데서 가장 큽니다. 공전 주기는 3년 (1107일)으로 발견에 시간이 걸린 것은 긴 공전 주기 때문입니다. 사실 식현상(transit)을 통해 발견된 행성 가운데 가장 주기가 긴 것이기도 합니다.

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 케플러 - 1647b는 무려 3,700광년 떨어진 외계 행성으로 나이 역시 44억 년 정도로 지구와 비슷합니다. 앞서 이야기했듯이 크기는 목성만한데, 위치는 우리의 목성이 조금 태양계 안쪽 궤도를 도는 것과 유사합니다. 물론 숨겨진 지구 만한 행성이 있을 가능성도 배제는 할 수 없습니다.

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(Comparison of the relative sizes of several Kepler circumbinary planets, from the smallest, Kepler-47 b, to the largest, Kepler-1647 b. Kepler-1647 b is substantially larger than any of the previously known circumbinary planets. Credit: Lynette Cook ) 

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 사실 초기 발견된 외계 행성의 대부분은 목성보다 큰 것이었습니다. 큰 행성이 관측이 더 쉽다는 점을 생각하면 놀라운 일은 아니죠. 그런데 왜 쌍성계 주변 행성은 이렇게 큰 행성이 없을까요?

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 그 이유는 정확히 모릅니다. 좀 더 정확히 말하면 아직 답변을 할 수 있을 만큼 데이터를 모으지 못했습니다. 더구나 관측 기술의 한계를 생각하면 우리가 특정한 크기의 외계 행성만 잘 잡아낼 가능성도 있습니다. 사실 Kepler-1647 b의 발견은 아직 우리가 알지 못하는 긴 주기를 가진 대형 행성이 쌍성계 주변에 있을 수 있다는 점을 보여준 것입니다.

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 과연 쌍성계 주변에서는 어떤 행성계가 생성되는지 알기 위해 앞으로 더 많은 관측과 발견이 필요할 것입니다.

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 참고

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​Kepler-1647b: the largest and longest-period Kepler transiting circumbinary planet, arXiv:1512.00189 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1512.00189v2

http://phys.org/news/2016-06-kepler-1647b-planet-largest-orbits-suns.html#jCp