사람에게 100만 살은 상상조차 하기 어려운 시간이지만 우주에서는 갓난아기나 다름없다. 태어난 지 100만 년도 되지 않은 아기 행성들이 속속 확인되면서 천문학계의 최연소 행성 기록이 자주 바뀌고 있다.
신기록은 이달에도 작성됐다. 칠레 디에고포르탈레스대학교 안드레아 베르나르디 박사 연구팀은 지구에서 약 450광년 떨어진 젊은 별 엘리아스(Elias) 2-24 주위를 도는 엘리아스 2-24 b가 최연소 행성임을 확인했다. 이 성과를 담은 관측 보고서 ‘켁/NIRC2 보텍스 코로나그래프로 원반 속 원시행성 탐색: 엘리아스 2-24 원반의 좁은 틈에서 핵강착으로 형성된 행성 확인(Searching for Embedded Protoplanets with the Keck/NIRC2 Vortex Coronagraph: Confirmation of a Core-accretion Planet in the Narrow Gap of the Elias 2-24 Disk)’은 16일 국제 학술지 천체물리학 저널 레터스에 발표됐다.
연구팀은 이 행성의 나이를 100만 년 미만으로 계산했다. 질량은 목성과 비슷한 수준이며, 아직도 모항성을 둘러싼 가스와 먼지 원반 속에서 물질을 빨아들이며 성장 중이라고 봤다. 보고서를 분석한 미 항공우주국(NASA)은 지금까지 확인된 외계행성 가운데 가장 젊다고 인정했다.
100만 살 행성은 얼마나 어린 걸까. 약 45억4000만 살인 지구와 비교하면 엘리아스 2-24 b는 무려 5000배 젊다. 인간의 평균 수명에 억지로 비유하면 태어난 지 불과 며칠 된 아기에 해당한다.
호기심은 자연히 다른 아기 행성들의 나이로 향할 만하다. 2024년 발견된 TIDYE-1 b(IRAS 04125+2902 b)는 약 300만 살로 추측됐다. 주성(항성)의 앞을 통과하면서 밝기가 일시적으로 떨어지는 현상을 이용한 외계행성 탐사 방식 트랜싯법으로 찾은 천체 중 가장 어리다. 지구가 완성되는 데 약 1000만~2000만 년이 걸렸다고 하니, 얼마나 빨리 완성된 행성인지 실감하게 된다.
관측 장비에 직접 촬영된 아기 행성 중에서는 PDS 70 b와 PDS 70 c가 유명하다. 두 행성의 모항성 PDS 70은 약 540만 살이다. 특히 PDS 70 b는 원시행성계 원반 속에서 성장하는 상황이 직접 촬영된 최초의 원시행성으로 기록됐다.
또 다른 신생 행성계 WISPIT 2도 약 500만 살로 상당히 어리다. 지난해 WISPIT 2 b가 원반의 틈에서 성장하는 것이 천문학자들에게 직접 포착됐고, 올해는 두 번째 행성까지 확인됐다. 학자들이 행성계가 만들어지는 현장을 사실상 실시간으로 들여다보는 셈이다.
한때 최연소 행성 후보로 유명했던 V830 Tau b도 재미있는 사례다. 약 200만 살짜리 별을 도는 거대행성으로 2016년 발표돼 주목됐는데, 후속 연구에서 같은 신호를 재검출하지 못해 현재도 존재 여부를 둘러싼 논쟁이 한창이다. 가장 어린 행성을 확인하는 작업이 그만큼 어렵다는 이야기다.
이번 엘리아스 2-24 b가 주목을 받는 것은 단순히 나이 때문만은 아니다. 이 행성은 모항성에서 지구~태양 거리의 약 55배나 떨어져 있다. 기존 행성 형성 모델대로라면 목성 같은 거대행성이 이렇게 먼 곳에서 100만 년도 안 돼 만들어지기 쉽지 않다. 안드레아 베르나르디 박사는 “이번 발견은 현재의 행성 형성 이론에 중요한 것을 놓쳤음을 보여줬다”고 지적했다.
김한별 기자 khstar@sputnik.kr
