우주 이야기 1355 - 쌍성계 극궤도를 도는 외계 행성 최초 발견

(This illustration shows a binary star surrounded by a thick disc of material in a polar orbit. Credit: University of Warwick/Mark Garlick)

(These 3D visualizations show two different views of the AC Her binary system with a polar circumbinary disk. There’s a gap between the outer disk (brown) and the inner disk (red) that signals the presence of an exoplanet. If confirmed, it’s the first polar circumbinary planet astronomers have found. Credit: Martin et al. 2023)

천문학자들은 지난 10여년 동안 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했습니다. 이 가운데는 생각치도 못한 기이한 외계 행성도 다수 존재했습니다.

네바다 대학의 레베카 마틴 (Rebecca Martin from the Nevada Center for Astrophysics at the University of Nevada)과 그녀의 동료 역시 지금까지 본 적이 없는 기이한 외계 행성을 포착했습니다.

지구에서 4200광년 떨어진 AC Herculis (AC Her)는 쌍성계로 주변에 가스와 먼지 디스크를 지니고 있습니다. 그런데 이 디스크는 두 별의 공전 궤도에 수평이 아니라 수직으로 존재합니다. 쉽게 말해 극궤도 위성과 같은 궤도를 돌고 있습니다.

연구팀은 이 디스크에서 대략 1.6AU (지구 태양 거리의 1.6배)에서 행성의 존재를 시사하는 간극을 확인했습니다. 이 행성 역시 극궤도를 돌고 있어 최초의 쌍성계 극궤도 외계 행성 (polar circumbinary exoplanet)이라는 기록을 세웠습니다.

하지만 이 외계행성의 기이함은 여기서 끝나지 않습니다. AC Her를 구성하는 동반성 중 하나는 이미 주계열성 단계를 지난 (post-AGB) 별입니다. 따라서 곧 적색거성으로 커지며 주변에 있는 모든 것을 집어 삼킬 것으로 예상됩니다.

과연 이 기이한 외계 행성에도 생명체가 살 수 있을지, 그리고 이 행성에서 보는 하늘은 대체 어떤 모습일지 궁금하지만, 현재 관측 기술로는 행성의 존재만 추정할 수 있습니다. 앞으로 비슷한 극궤도 행성이 더 가까운 거리에서 발견될지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2023-11-exoplanet-polar-circumbinary-disk-stars.html

Rebecca G. Martin et al, AC Her: Evidence of the first polar circumbinary planet, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.19600

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