우주 이야기 1171 - 무더기로 새로 발견된 떠돌이 행성

(This artist’s impression shows an example of a rogue planet detected in the Rho Ophiuchi region where ESO observations have recently helped uncover at least 70 of these objects. Rogue planets have masses comparable to those of the planets in our Solar System but do not orbit a star, instead roaming freely on their own. Credit: ESO/M. Kornmesser)

천문학자들은 지구나 목성처럼 항성의 주변을 공전하지 않고 우주를 혼자 방랑하는 떠돌이 행성 (rogue planet)이 사실 별 만큼 흔할 것으로 보고 있습니다. 하지만 워낙 어둡기 때문에 이들 중 실제로 관측된 것은 매우 적을 수밖에 없습니다.

누리아 미레-루이그(Núria Miret-Roig, an astronomer at the Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, France and the University of Vienna, Austria)가 이끄는 천문학자 팀은 여러 개의 지상 망원경과 우주 망원경 데이터를 분석해 한 번에 무려 70개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했습니다. 연구팀은 지구에서 비교적 가까운 위치에 있는 상전갈자리 (Upper Scorpius) 및 땅꾼자리 성운 (Ophiuchus constellations) 를 관측했습니다.

이 성운에서는 많은 별들이 생성되고 있기 때문에 그 주변에는 별을 생성하기에 충분치 않은 가스 덩어리들이 뭉쳐 목성급 행성이나 혹은 목성보다 무겁지만 별이 되기에는 부족한 갈색왜성을 형성할 것으로 예상됐습니다.

하지만 별 주변에 있지 않은 행성은 아무리 태어난 지 얼마 되지 않아 따끈따끈해도 망원경으로 직접 관측하기가 어렵습니다. 연구팀은 유럽 남방 천문대 (ESO)의 VLT 데이터를 기반으로 여러 망원경 (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), the VLT Survey Telescope (VST) and the MPG/ESO 2.2-meter telescope) 데이터와 유럽 우주국의 가이아 데이터까지 활용했습니다. 거의 20년 간 관측한 데이터를 분석한 결과 연구팀은 이 지역에 적어도 70개 이상의 행성급 천체가 있다는 사실을 확인했습니다.

(Young Free Floating Planets in their parent nebula)

다만 이번 관측으로는 이 행성들이 스스로 형성된 것인지 아니면 행성계에서 추방당한 것인지 알기 어렵습니다. 보다 확실한 정보를 얻게 위해서는 더 상세한 관측이 가능한 차세대 망원경이 필요합니다. 제임스 웹 우주 망원경과 ELT 같은 차세대 망원경이 이 질문에 대한 해답을 제시할 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2021-12-eso-telescopes-uncover-largest-group.html

A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01513-x

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