한국과학자, 쌍성주위 도는 외계행성 최초 발견

재미 한국 여성 과학자가 한쌍을 이룬 별의 주위를 돌고 있는 외계 행성이 존재한다는 증거를 처음으로 발견했다.

미국 노틀담대학 여성 천체물리학자 이선홍 교수와 남편인 데이비드 베네트교수가 이끄는 미소렌즈행성탐사(MPS:Microlensing Planet Search) 팀은 영국 과학저널`네이처(4일자)''에서 쌍성 주위를 도는 행성을 최초로 찾아냈다고 밝혔다.

90년대에 외계 행성이 약 20개 발견됐지만 모두 별 하나의 주위를 회전하는 것이었으며 쌍성을 회전하는 행성은 처음 발견된 것이다.

연구팀이 발견한 행성은 질량이 목성의 3배 정도로 크고 서로 2억7천만㎞(태양-지구거리의 약 1.8배) 떨어져 있는 두개의 별을 중심으로 약 10억5천만㎞(지구-태양거리의 약 7배) 떨어진 거리에서 회전하고 있다.

미국 과학재단(NSF) 천문학분과 모리스 아이젠만박사는 "태양계 주변의 별 중절반에서 3분의2 정도가 두개 또는 그 이상의 별들이 하나의 항성계를 이루고 있다"며 "쌍성 주위를 도는 행성을 찾아낸 것은 행성이 생각보다 훨씬 많이 존재할 수 있음을 의미한다"고 말했다.

이교수는 "지금까지 쌍성계는 불안정하기 때문에 행성이 존재할 수 없다고 생각했으나 쌍성의 주위에도 행성이 존재할 수 있다는 것을 확인함으로써 외계 행성에 대한 인간의 인식이 바뀌게 될 것"이라고 말했다.

연구팀은 쌍성 주위를 도는 행성을 찾아내는데 중력 미소렌즈(gravitational microlensing)라는 현상을 이용했다.
중력 미소렌즈는 1930년대 알버트 아인슈타인이 처음 주장한 것으로 별이나 행성이 멀리 있는 별의 앞을 지나갈 때 이 별과 행성의 중력이 `렌즈''처럼 빛을 증폭시키는 작용을 해 멀리 있는 별이 더 밝게 보이는 현상이다.

연구팀은 우주의 `암흑물질(dark matter)''을 찾기 위해 중력미소렌즈현상을 이용해 별을 관측해온 미 과학재단 산하 연구팀(MACHO)이 97년 2만광년 떨어진 곳에서 발견한 중력 미소렌즈 현상을 분석했다.

연구팀은 이 별의 밝기 패턴이 하나의 별이 렌즈로 작용해서 생기기에는 너무 복잡하기 때문에 이 미소렌즈현상이 쌍성계 주위를 돌고 있는 행성에 의해 일어난 것이라는 결론을 내렸다.

이교수는 "중력 미소렌즈는 수십억달러가 드는 대형천체망원경 등을 제외하면 외계에서 지구 크기 정도의 행성을 찾을 수 있는 거의 유일한 방법"이라고 말했다.

그러나 일부 천문학자들이 쌍성계 자체의 궤도운동이 멀리 있는 별의 밝기를 변화시켰거나 멀리 있는 별 자체가 바로 쌍성계의 일부일 수 있다는 주장을 제기하고 있어 어느 것이 맞는 지는 앞으로 관측을 통해 밝혀질 것으로 보인다.

이교수는 서울대 물리학과를 졸업하고 스탠퍼드대에서 박사학위를 받은 뒤 노트담대학 연구교수로 재직중이며 "중력미소렌즈를 이용한 외계 행성 발견 뿐아니라 초신성과 감마선폭발, 블랙홀, 암흑물질 등도 연구중"이라고 밝혔다.