우주 이야기 1232 - 밤하늘에서 가장 밝은 A 형 별 주변에서 발견된 외계 행성

(Artist's concept of a Neptune-sized planet, left, around a blue, A-type star. UC Berkeley astronomers have discovered a hard-to-find gas giant around one of these bright, but short-lived, stars, right at the edge of the hot Neptune desert where the star's strong radiation likely strips any giant planet of its gas. Credit: Steven Giacalone, UC Berkeley)

천문학자들은 지금까지 수천 개의 외계 행성을 찾아냈습니다. 하지만 이들은 99% 작은 별에서 찾아낸 것입니다. 은하계의 별 가운데 80%가 작고 어두운 적색왜성인 점을 생각하면 작은 별 주위에서 행성이 많이 발견되는 건 당연해 보이지만, 다소 편중된 분포임에는 분명합니다. 그리고 발견되는 외계 행성도 대부분 목성보다 큰 것입니다.

캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스의 과학자들은 시리우스나 베가처럼 밤 하늘에서 가장 밝은 별들인 분광형 A형 별 주변에서 새로운 외계 행성을 찾아냈습니다.

HD 56414 b는 태양보다 1.5-2배 정도 뜨거운 별 주변을 공전하는 해왕성 크기의 행성으로 지구 지름의 3.7배이고 29일을 주기로 주변을 공정하고 있습니다. 나이는 4.2억 년으로 생각됩니다.

연구팀은 HD 56414 b이 뜨거운 목성형 행성보다 작은 뜨거운 해왕성이 왜 드문지 보여주는 좋은 사례라고 보고 있습니다. 현재 관측 기술로는 공전 주기 100일 이하의 가까운 거리에서 공전하는 외계 행성만 주로 찾을 수 있습니다.

따라서 A형 별 주변에서 찾은 외계 행성 역시 대부분 별 주변에서 가까이 공전하는 행성입니다. 그런데 태양보다 강력한 에너지를 방출하는 A형 별 주변에서는 목성급 이상 천체가 아니라면 가스를 붙잡아두기 어렵습니다. HD 56414 b 역시 가스를 잃고 있으며 10억 년 후에는 대부분 잃게 될 것입니다. 다만 이때는 별도 사라지고 없을 것입니다.

아무튼 이런 이유로 뜨거운 해왕성형 행성은 오랜 시간 존재할 수 없기 때문에 뜨거운 해왕성 사막 (hot Neptune desert)라는 용어가 등장했습니다. 하지만 별에서 좀 더 멀리 떨어진 곳에서는 태양계처럼 다양한 가스 행성이 존재할 수 있을 것입니다. 단지 현재 관측 기술로는 이를 발견하기 어려울 뿐입니다.

밤하늘에 밝게 빛나는 별들인 시리우스나 베가에도 외계 행성이 있지 않을까 하는 생각이 드는 연구입니다.

참고

https://phys.org/news/2022-08-brightest-stars-night-sky-neptune-sized.html

Steven Giacalone et al, HD 56414 b: A Warm Neptune Transiting an A-type Star, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac80f4 , iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ac80f4

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