우주 이야기 1553 -역대 가장 빠른 속도로 급속 성장하는 외계 행성

(This artist's impression shows Cha 1107-7626. Credit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)

과학자들이 걉자기 성장 속도가 빨라진 (growth spurt) 외계 행성을 발견했습니다. 이탈리아 국립 천체물리학 연구소의 빅토르 알멘드로스-아바드 Víctor Almendros-Abad, an astronomer at the Astronomical Observatory of Palermo, National Institute for Astrophysics (INAF), Italy가 이끄는 연구팀은 유럽 남방 천문대 (ESO)의 VLT를 이용해 지구에서 620광년 정도 떨어진 외계 행성 Cha 1107-7626를 관측했습니다.

카멜레온 자리 방향에 있는 Cha 1107-7626는 목성 질량의 5-10배 정도 되는 대형 떠돌이 행성으로 아직도 주변에서 물질을 흡수하며 성장하고 있는 갓 태어난 행성입니다.

과학자들은 이렇게 모항성 없이 혼자 우주를 떠돌아 다는 행성이 생성되는 기전을 두 가지로 설명하고 있습니다. 첫 번째는 별처럼 가스 성단에서 주변의 물질을 빨아들이면서 성장한 경우로 단지 크기가 거대 가스 행성급일 뿐입니다. 두 번째는 본래 별 주변을 돌던 외계 행성이 다른 행성이나 별의 중력 간섭으로 튕겨져 나와 우주 미아가 되는 경우입니다.

Cha 1107-7626는 그중 첫 번째에 속하는 행성으로 아직도 물질을 흡수하면서 뜨거운 상태이기 때문에 지구에서도 관측이 가능합니다. 연구팀은 VLT의 SINFONI 분광기 (spectrograph)로 이 행성을 관측하던 중 놀라운 변화를 발견했습니다. Cha 1107-7626의 물질 흡수 속도가 갑자기 8배 빨라져 초당 60억 톤으로 늘어났기 때문입니다. 이는 역대 가장 빠른 속도로 성장하는 외계 행성입니다.

(Rogue planet found growing at record rate. European Southern Observatory (ESO))

이런 급격한 물질 흡수 증가와 급속 성장 에피소드는 별의 성장에서 볼 수 있는 현상으로 이번 관측 결과는 떠돌이 외계 행성의 성장 역시 별과 비슷하지만 단지 질량이 적을 뿐이라는 가설을 지지합니다.

이렇게 엄청난 속도로 성장하면 최종적으로는 갈색왜성이 되거낱 혹은 거의 그 경계에 근접한 거대 행성이 될 것으로 보이는데, 먼 미래에는 어떻게 될지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2025-10-billion-tons-rogue-planet.html

Discovery of an Accretion Burst in a Free-Floating Planetary-Mass Object The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae09a8

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