(Artist's rendition of an Earth-like exomoon orbiting a larger exoplanet. Credit: Frizaven on English Wikipedia; redistributed under the terms of the GNU General)
과학자들은 수천 개 이상의 외계 행성을 찾아냈지만, 확실한 외계 위성 (exomoon)은 찾아내지 못했습니다. 행성도 찾아내기 힘들지만, 그 행성 주변에 있는 외계 위성을 찾는 일은 더 어려울 수밖에 없습니다. 외계 위성이 별을 직접 가리는 것도 아니고 중력으로 영향을 주기에도 크기가 너무 작기 때문입니다. 그렇다고 행성의 밝기 변화나 움직임을 포착하기에는 현재 관측 기술로 한계가 있습니다.
천문학자들은 그래도 방법을 고민하고 있습니다. 최근 국제 천문학자 팀은 지구에서 133광년 떨어진 HD 206893 B에서 고정밀 천체측위법 (Astrometry) 기술을 통해 외계 위성을 찾을 수 있는 방법을 검증했습니다. HD 206893 B 자체는 사실 목성 질량의 28배 정도로 가스 행성이 아니라 갈색왜성에 해당하는 질량을 지닌 천체입니다. 하지만 태양과 비슷한 별 주변을 도는 거대 가스 행성의 위성을 포착할 수 있는 기술적 방법을 테스트하기 적당한 천체입니다.
연구팀은 D 206893 B가 위성을 지녔을 경우 이로 인해 아주 미세하게 흔들리는 현상을 포착해 외계 위성의 존재를 검증했습니다. 유럽 적외선 망원경(VLTI)과 GRAVITY 간섭계를 이용해 마이크로아크초(µas) 수준의 초미세 흔들림이 있는지 검증한 결과 목성 질량의 0.4배 정도 되는 위성이 있을 가능성이 제기됐습니다. 위성의 공전 주기는 0.76년 정도입니다.
과거 외계 위성의 후보로 지목된 Kepler‑1625 b와 Kepler‑1708 b는 2024년 재분석에서 위양성이라는 결론이 나왔습니다. 연구팀의 새로운 고정밀 천체측위법은 앞으로 더 검증이 필요하지만, 거대 가스 행성 주변의 큰 위성을 포착할 수 있는 대안으로 주목 받고 있습니다. 앞으로 더 강력한 망원경이 등장하면 이 기술을 통해 실제 거대 가스 행성 주변의 거대 위성을 포착할 수 있을지도 모릅니다.
거대 가스 행성 주변에 위성이 주목 받는 이유는 목성의 유로파처럼 내부에 바다가 있고 생명체의 존재 가능성이 있을 수 있기 때문입니다. 이 넓은 우주에 유로파 같은 위성이 단 하나만 있진 않을 것입니다. 현재까지는 확실한 외계 위성 후보가 없지만, 앞으로 연구를 통해 언젠가 확실한 외계 위성의 증거가 나올 것으로 기대합니다.
참고
https://phys.org/news/2025-12-astrometry-exomoon-orbiting-gas-giant.html
Q. Kral et al, Exomoon search with VLTI/GRAVITY around the substellar companion HD 206893 B, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.20091
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