(The HD 106906 binary star hosts a mysterious, asymmetric disk of cometary dust and a giant exoplanet HD 106906 b that is located very far from both the binary and the disk. Close flybys by other stars could have gravitationally perturbed the planet and researchers discovered that the two bright stars to the upper right passed near HD 106906 roughly 3 Myr years ago. Credit: Paul Kalas, UC Berkeley)
우주에 있는 별들은 모두 제 각각의 속도와 방향으로 움직입니다. 다행히 대부분의 별이 매우 멀리 떨어져 있어 충돌 사고가 일어나는 일은 극히 드물지만, 별 주변을 공전하는 디스크와 행성의 경우 이야기가 다를 수도 있습니다. 운이 없는 경우 지나가던 별의 중력에 의해 궤도가 크게 변하거나 우주 미아가 될 수 있습니다.
다만 이는 이론적으로는 얼마든지 가능하지만, 실제로 이런 일이 일어나는 것을 관측하기는 매우 어렵습니다. 멀리 떨어진 외계 행성의 궤도를 정확히 관측하기는 쉽지 않기 때문입니다. 하지만 UC 버클리의 폴 칼라스 교수(Paul Kalas, a UC Berkeley adjunct professor of astronomy)와 그의 포닥이었던 로버트 데 로사 (Robert De Rosa, a former UC Berkeley postdoc)는 우연한 기회에 이 과정을 포착하는 데 성공했습니다.
연구팀은 지구에서 300광년 떨어진 쌍성계인 HD 106906를 관측하던 중 이 쌍성계 주변에 디스크와 행성이 있다는 사실을 발견했습니다. 이 쌍성계는 생성된지 1500만년 정도 되는 매우 젊은 별로 아직 뜨거운 디스크와 갖 태어난 행성을 지니고 있습니다. 그런데 연구팀은 목성 질량의 11배에 달하는 외계 행성 HD 106906 b의 궤도가 이상하다는 사실을 발견했습니다. 궤도가 21도 정도 항성면과 어긋나 있을 뿐 아니라 지구 - 태양 거리의 738배나 멀리 떨어져 있었던 것입니다.
연구팀은 유럽 우주국의 가이아 (Gaia) 데이터를 이용해서 이 행성계에 영향을 줄 수 있는 주변의 별의 이동 경로를 추적했습니다. 461개의 용의자 가운데 연구팀은 300만년 전 이 쌍성계 주변을 지나간 다른 쌍성계가 원인이라는 사실을 발견했습니다. 다른 쌍성계가 너무 가까이 다가간 탓에 행성과 디스크의 궤도가 바뀌면서 현재와 같은 이상한 궤도가 된 것입니다. 아마도 이런 일은 우주에서 드물지 않게 발생할 것으로 예상됩니다.
어쩌면 우리 태양계도 과거 이런 일을 겪었을지도 모릅니다. 그렇다면 현재 찾고 있는 미지의 9번째 행성이 이런 일을 겪었을 가능성도 있습니다. 아니면 아예 우주 미아가 되어 현재는 찾을 수 없는 운명일지도 모릅니다. 앞으로 연구를 통해 우주에서 이런 일이 얼마나 자주 생기는지 알 수 있을 것입니다.
참고
Astronomical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-3881/ab0109
댓글
댓글 쓰기