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우주 이야기 1154 - 전파 망원경으로 찾은 외계 행성의 신호



 (Credit: Unsplash/CC0 Public Domain)



 천문학자들은 2021년 10월까지 4800개 이상의 외계 행성을 확인했습니다. 물론 이는 우리 은하에 있는 행성 가운데 극히 일부일 뿐입니다. 별 하나에서 행성이 여럿 존재할 수 있기 때문에 아마도 외계 행성의 숫자는 우리 은하가 지닌 별보다 훨씬 많을 것입니다. 다만 대부분 너무 먼 거리에 있는 데다 중간에 다른 천체나 가스에 의해 가려진 경우도 있어 일부 외계 행성만 관측이 가능할 뿐입니다. 



 호주 퀸즐랜드 대학의 벤자민 포프 박사(University of Queensland's Dr. Benjamin Pope)와 그 동료들은 네덜란드를 중심을 유럽에 전개된 거대 전파 망원경 네트워크인 Low Frequency Array (LOFAR)를 이용해 적색왜성 주변 행성의 간접 증거를 포착했습니다. LOFAR는 지름 1000km 이상 영역에 2만개의 저주파 안테나를 설치한 거대 전파 망원경 어레이로 우주 전체를 관측하고 있습니다. 



 연구팀은 적색왜성이 강한 자기장을 지니고 있다는 점에 착안해 연구를 진행했습니다. 역설적이지만, 태양보다 작고 어두운 적색왜성이 강력한 플레어와 자기장 활동을 보이는데, 주변에 행성이 있는 경우 방출하는 전파에 간섭을 일으켜 간접적으로 그 존재를 추정할 수 있습니다. 참고로 이런 현상은 네 개의 큰 위성을 주변에 거느린 목성에서도 관찰할 수 있습니다. 목성의 자기장도 강력하기 때문입니다. 



 연구팀은 19개의 적색왜성 가운데 4개에서 외계 행성의 신호를 포착했습니다. 물론 100% 맞는지 추가 관측으로 확인할 수 없는 거리나 위치에 있는 외계 행성들이지만, 이론적으로 전파 신호는 한 번에 다수의 신호를 수신할 수 있어 기술을 가다듬으면 우주 전체에서 수많은 외계 행성을 포착할 수 있는 가능성이 있습니다. 



 다만 LOFAR의 능력으로는 165광년 이내 행성만 찾을 수 있을 뿐입니다. 현재 건설 중인 더 거대한 전파 망원경 어레이인 SKA(Square Kilometer Array)가 완성되면 훨씬 먼 거리에 있는 수많은 적색왜성에서 외계 행성의 증거를 포착할 수 있을 것으로 기대됩니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2021-10-radio-distant-stars-hidden-planets.html



Joseph Callingham, The population of M dwarfs observed at low radio frequencies, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01483-0. www.nature.com/articles/s41550-021-01483-0

 
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