우주 이야기 901 - 첫 번째 지구 크기 외계 행성을 찾은 TESS

(Artist's conception of HD 21749c, the first Earth-sized planet found by NASA's Transiting Exoplanets Survey Satellite (TESS), as well as its sibling, HD 21749b, a warm sub-Neptune-sized world. Credit: Robin Dienel, courtesy of the Carnegie Institution for Science)

케플러의 뒤를 이은 차세대 행성 사냥꾼 TESS가 발사 1년만에 지구형 외계 행성을 찾는데 성공했습니다. 아직 연구 초기 단계라는 점을 생각하면 상당한 성과로 앞으로 수많은 지구형 외계 행성을 찾아낼 것으로 기대되는 대목입니다.

카네기 공대의 요하나 테스케를 비롯한 연구팀(Johanna Teske, Paul Butler, Steve Shectman, Jeff Crane, and Sharon Wang)은 지구에서 53광년 떨어진 비교적 가까운 별인 HD 21749 주변에서 두 개의 외계 행성을 찾아냈습니다. TESS 데이터를 통해서 외계 행성의 징후를 찾아낸 연구팀은 카네기 대학의 칠레 라스 캄파나스 천문대의 마젤란 II 망원경 (Magellan II telescope at Carnegie's Las Campanas Observatory in Chile)을 이용해 관측을 시도했습니다.

마젤란 II 망원경에는 천체의 시선 속도 (Radial Velocity)를 측정할 수 있는 정교한 장치인 Planet Finder Spectrograph (PFS)가 있어 도플러 효과를 이용해서 천체의 미세한 움직임을 찾아내 외계 행성의 존재를 증명할 뿐 아니라 공전주기, 추정질량 등 여러 정보를 구할 수 있습니다.

연구팀이 찾아낸 두 개의 외계 행성 가운데 HD 21749b는 공전 주기가 36일로 지금까지 TESS가 찾아낸 행성 가운데 공전 주기가 가장 긴 편입니다. 물론 이는 TESS가 관측을 시작한지 얼마 되지 않아 현재까지 공전 주기가 매우 짧은 행성만 발견되기 때문입니다. HD 21749b는 지구 지름의 2.7배 정도에 질량은 23배인 행성으로 해왕성보다 밀도가 낮지만 크기는 작은 행성입니다.

두 번째 외계 행성인 HD 21749c은 지구와 비슷한 크기로 공전 주기는 8일에 불과합니다. 참고로 모항은 태양의 80% 크기로 이 행성은 당연히 생명체가 살 수 없는 매우 뜨거운 행성일 것입니다.

이제 초기 단계지만 TESS는 상당한 과학적 성과를 거두고 있습니다. 앞으로의 성과가 기대됩니다.

참고

Diana Dragomir et al, TESS Delivers Its First Earth-sized Planet and a Warm Sub-Neptune, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/2041-8213/ab12ed

https://phys.org/news/2019-04-tess-earth-sized-planet.html

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