(Artist's impression of a terrestrial planet being captured by a twin star. Credit: intouchable, OPENVERSE)
행성을 삼킨 별이 생각보다 더 많을 수 있다는 연구 결과가 발표됐습니다. 호주 모나쉬 대학 및 ASTRO 연구팀의 판 리우 박사 (Dr. Fan Liu, from Monash University)가 이끄는 연구팀은 칠레에 있는 6.5m 구경 마젤란 망원경과 역시 칠레에 설치된 유럽 남방 천문대의 8.2m 구경 VLT, 그리고 하와이에 있는 10m 구경 켁 망원경을 이용해 쌍성계 91쌍을 분석했습니다. 그리고 이 가운데 8%에서 두 별의 구성 성분이 다르다는 증거를 확보했습니다.
대부분의 쌍성계는 함께 생성된 형제별이기 때문에 일란성 쌍둥이처럼 구성 성분이 똑같습니다. 그런데 한쪽별이 이상하게 무거운 원소가 많다면 태어난 이후 추가된 것으로 보는 것이 옳을 것입니다. 8%나 되는 별에서 상당히 의미 있게 구성 성분의 차이가 있다면 적색거성이 아닌 주계열성 단계에서 행성을 흡수한 경우가 생각보다 흔하다는 의미가 될 것입니다.
다만 이 결과는 해석하는데 약간 주의가 필요합니다. 연구팀은 행성을 흡수하는 경우와 행성이 생성되기 전 원시 행성계 원반의 물질을 흡수하는 경우를 구분하기 어렵다고 보고 있습니다. 일부는 행성이 아니라 그 전 단계에서 흡수된 것일 수도 있습니다. 또 동반성에 의한 중력 간섭으로 인해 행성이 흡수된 것일 수도 있어 태양 같이 단독으로 있는 별에서는 생각보다 흔하지 않은 일일지도 모릅니다.
표본이 많지 않아 보이지만, 이번 연구는 주로 수소와 헬륨으로 구성된 별에서 이보다 더 무거운 원소 (천문학적으로는 금속 성분)의 비율을 정확히 따로 측정이 가능한 경우로 한정했기 때문에 앞으로 후속 연구를 통해 표본을 더 늘려 나갈 수 있을 것으로 보입니다. 그러면 더 정확한 비율을 산출할 수 있을 것입니다.
아무튼 행성을 꿀꺽한 별이 많을지도 모른다는 이야기는 매우 흥미롭습니다. 원인으로는 다른 행성의 중력 간섭으로 궤도가 변했거나 아니면 동반성에 의한 중력 간섭에 의해 궤도가 변했을 가능성을 생각해 볼 수 있습니다. 그리고 행성이 사실 매우 흔하다는 증거도 될 수 있습니다.
다만 태양 같은 별은 결국 나중에 죽기 전 적색거성 단계가 되면 주변에 있는 행성을 하나씩 흡수하게 됩니다. 수성과 금성은 흡수되는 운명을 피하기 힘들고 지구 역시 흡수될 가능성이 있습니다. 만약 흡수된다면 우리 지구는 어머니 별의 품에 안긴 후 백색왜성이나 우주 성간 먼지의 일부가 되어 우주에 남게 될 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2024-03-astronomers-dozen-stars-evidence-planetary.html
Fan Liu, At least one in a dozen stars exhibits evidence of planetary ingestion, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07091-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07091-y
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