우주 이야기 824 - 외계 달의 존재를 포착한 허블 우주 망원경

(Artist's impression of the exoplanet Kepler-1625b, transiting the star, with the candidate exomoon in tow. Credit: Dan Durda)

 콜롬비아 대학의 과학자들이 외계 달 (exomoon)의 새로운 증거를 발견했습니다. 태양계에 수많은 위성이 있듯이 외계 행성 역시 많은 위성을 거느리고 있을 것으로 생각되지만, 현실적으로 외계 행성도 포착하기 어려운데 그 위성까지 찾아내기는 매우 어려웠습니다. 

 콜롬비아 대학의 천문학자인 알렉스 티체이 (Alex Teachey)와 데이빗 키핑 (David Kipping) 교수는 허블 우주망원경을 이용해 8000광년 떨어진 외계 행성 Kepler 1625b에서 외계 달의 존재를 시사하는 관측 결과를 확인했습니다. Kepler 1625b는 목성보다 몇 배 큰 행성인데 그 주위에 해왕성 크기 위성이 공전하는 것 같은 밝기 변화가 나타난 것입니다. 

 연구팀은 허블 우주망원경응 이용해서 Kepler 1625b가 모항성 앞을 지나는 19시간 동안 밝기 변화를 측정했습니다. 허블 우주망원경은 과거 케플러 우주망원경보다 훨씬 미세한 밝기 변화를 측정할 수 있습니다. 그 결과 Kepler 1625b의 식현상이 발생한 후 3.5 시간 후 미세한 밝기 변화가 관측되었으며 식현상이 시작되기 1.25 시간 전에도 미세한 밝기 감소가 발견됐습니다. 

(동영상)

 이 현상을 설명할 수 있는 가설 가운데 하나는 Kepler 1625b 주변에 해왕성 지름의 위성이 공전해서 식현상 도중에도 미세한 밝기 변화를 만들었다는 것입니다. 물론 더 정확한 결론을 내리기 위해선 직접 이 행성을 관측해 위성의 존재를 증명하는 것이지만, 현재 관측 기술로는 불가능한 일입니다. 그럼에도 연구는 계속될 것이고 언젠가 외계 달의 모습을 망원경에 담는 날도 오게 될 것으로 예상합니다. 

 Kepler 1625b에 실제 이 정도 크기의 위성이 있다면 그 질량은 Kepler 1625b의 1.5% 정도로 지구 - 달의 가스 행성 버전으로 생각됩니다. 이 정도 크기라면 다른 위성 역시 거느리고 있을 수 있어 매우 복잡한 위성 시스템을 지닌 행성일지도 모릅니다. 태양계에는 가스 - 가스 천체 형태의 위성 시스템이 없지만, 아마도 우주에는 드물지 않게 존재할 것입니다. 

 앞으로 과학자들이 추가 관측을 통해 외계 달의 존재를 증명하고 그 특징을 밝혀낼 것으로 기대합니다. 

 참고 

A. Teachey el al., "Evidence for a large exomoon orbiting Kepler-1625b," Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aav1784 , http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaav1784

https://phys.org/news/2018-10-astronomers-compelling-evidence-moon-solar.html