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우주 이야기 1505 - 별에 흡수된 행성이 고리를 남겼다?

 


(NASA’s James Webb Space Telescope’s observations of what is thought to be the first-ever recorded planetary engulfment event revealed a hot accretion disk surrounding the star, with an expanding cloud of cooler dust enveloping the scene. Webb also revealed that the star did not swell to swallow the planet, but the planet’s orbit actually slowly depreciated over time, as seen in this artist’s concept. Credit: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI))

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(Schematic illustration of the preengulfment and postengulfment interpretation of ZTF SLRN-2020. Credit: The Astrophysical Journal (2025). DOI 10.3847/1538-4357/adb429)

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많은 행성이 모항성에 흡수되어 최후를 맞이하게 됩니다. 별은 일생의 끝에 다가가면 거대하게 부풀어 올라 거성 상태가 되기 때문입니다. 본래 지름의 수백배로 커지는 과정에서 가까이 있는 행성들은 하나씩 흡수되어 사라지는 데, 수성과 금성은 먼 미래애 이런 식으로 사라지고 지구의 운명은 아직은 확실치 않은 상태입니다.

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과학자들은 행성이 별보다 워낙 작기 때문에 그냥 별에 의해 꿀꺽 삼켜질 것이라고 생각해왔습니다. 하지만 나사의 제임스 웹 우주 망원경은 생각보다 복잡한 과정이 있을 수 있다는 사실을 발견했습니다.

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미 국립 과학재단 NOIRLab의 라이언 라우 (Ryan Lau, astronomer at NSF NOIRLab (National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory))가 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 ZTF SLRN-2020를 관측했습니다.

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지구에서 12,000광년 떨어진 ZTF SLRN-2020는 본래 2023년 Zwicky Transient Facility에 의해 발견되었으며 나사의 NEOWISE 데이터를 통해 태양 같은 별이 최후에 근접하면서 적색거성으로 진행하는 과정에서 밝기가 밝아진 별로 생각했습니다.

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하지만 제임스 웹 우주 망원경응 전혀 다른 사실을 알려줬습니다. MIRI (Mid-Infrared Instrument)와 NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph)로 분석한 결과 ZTF SLRN-2020는 아직 죽기에는 너무 일었습니다. 대신 과학자들은 예상치 못한 먼지 고리를 별 주변에서 발견했습니다.

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연구팀이 생각한 가장 가능성 높은 시나리오는 목성급 행성이 별에 흡수되는 과정에서 결국 별의 대기 안으로 들어가고 마찰에 의해 속도가 더 느려지면서 마지막에는 별 표면을 가르며 돌진하면서 흡수됐다는 것입니다. 그리고 그 과정에서 분출된 물질들이 주변에 고리를 형성하게 됩니다. 이 고리가 식으면서 응축되면 먼지 고리가 되는 것입니다.

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제임스 웹 우주 망원경은 이 고리에서 일산화탄소처럼 별의 표면네서는 나오기 힘든 물질을 포착해 이 가설을 지지하는 관측 결과를 보여줬습니다.

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물론 이런 일은 우주에서도 매우 드문 일이지만, 별이 큰 행성을 집어 먹을 때 나타나는 특이한 밝기 변화 패턴을 보여주고 있어 앞으로 비슷한 경우를 더 많이 포착할 수 있을 것으로 생각합니다. 멀리 떨어진 우리에게는 흥미로운 관측 결과이지만, 만약 이 별 근처에 생명체가 살고 있는 행성이 있었다면 무사할 수 있었을까라는 생각이 드는 관측 결과이기도 합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-04-webb-autopsy-planet-swallowed-star.html

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Ryan M. Lau et al, Revealing a Main-sequence Star that Consumed a Planet with JWST, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adb429. iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/adb429

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