떠돌이 행성(Rogue planet) 발견 TESS 망원경 자유롭게 떠다니는 행성(FFP) 로먼 망원경

떠돌이 행성이라 불리는 FFP 행성을 TESS 망원경이 발견하였습니다. 이론상으로는 은하계에 매우 많은 FFP가 있을 것으로 예상되지만 발견이 쉽지 않아 현재까지 발견된 FFP는 3개에 불과합니다. 자유롭게 떠다니는 행성은 어떻게 발견하는지 알아보겠습니다.

 

ㅁ 목차

1. 떠돌이 FFP 행성

2. TESS 망원경

3. FFP 행성을 찾으려는 이유

4. 마이크로 중력 렌즈 효과

5. 낸시 그레이스 로먼 망원경

1. 떠돌이 FFP 행성 

떠돌이 행성은 일반적인 행성과 비슷한 질량과 크기를 가지고 있지만, 특정 항성 주위를 공전하지 않고 독립적으로 우주 공간을 움직이는 천체를 말합니다. 항성의 중력에 구속받지 않고 우주를 여행하는 떠돌이 행성의 기원은 대부분 이들이 형성되는 동안 또는 나중에 중력의 상호 작용으로 모항성계에서 떨어져 나오는 것으로 알려져 있습니다. 학계에서는 우리 은하를 비롯한 우주 공간에 항성(별) 보다 훨씬 많은 수조 개에 달하는 떠돌이 행성이 존재할 것으로 예상하고 있습니다.

※ 외계 은하에서 발견되는 행성

* 지구형 행성 스페쿨루스-3d

지구형 행성 스페쿨루스-3d 트라피스트-1과 유사

* HL 타우리 행성

HL 타우리 원시행성 대규모 수증기 발견

* WASP-107b 행성

모래 비가 내리는 행성 WASP-107b 제임스 웹

* 가장 먼 왜소행성 에리스

에리스 태양계에서 가장 먼 곳에 위치 왜소행성

2. TESS 망원경

TESS 망원경은 2018년 4월에 발사되었으며 하늘의 넓은 범위를 한 번에 스캔하여 수만 개의 별 밝기를 모니터링합니다. 이 가운데 빛의 변화가 발생하는 별을 관찰하게 되면 표류하는 FFP의 존재 여부를 알 수 있습니다. 그러나 태양계의 소행성 및 별과 결합된 외계 행성, 심지어 항성의 플레어까지 모두 잘못된 징후를 나타낼 수 있기 때문에 쉬운 관찰은 아니지만 잠재적인 표적을 식별하는 데 도움이 되는 알고리즘을 가지고 분석을 하게 됩니다.

 

또 다른 TESS 망원경의 실적

 * 태양계와 일치하는 행성 발견

태양계와 일치하는 행성계 HD110067 발견 TESS 망원경

 

3. FFP 행성을 찾으려는 이유

FFP 행성들의 특이한 점은 지구보다 크고 무거운 형태가 아닌, 지구와 비슷한 수준인 경우가 더 많습니다. 이 행성들은 모항성으로부터 에너지와 열을 받지 못하는 만큼 얼어붙어 있을 가능성이 크지만, 떠돌이 행성이 위성과 두꺼운 얼음층을 갖고 있다면 얼음층 하부가 지열에 의해 녹아내려 바다와 함께 생태계가 만들어질 수 있습니다. 이렇게 얼음층 밑에 생태계가 형성될 경우 우주 방사능이나 운석 등에 의한 피해도 막을 수 있어 외계 생명체의 존재 가능성을 높게 볼 수 있습니다.

4. 마이크로 중력 렌즈 효과

마이크로 중력 렌즈는 FFP 행성과 같이 작고 어두운 천체를 발견할 수 있는 거의 유일한 방법으로, 특히 떠돌이 행성의 경우 모항성의 에너지를 받지 못해 매우 어두워 직접 관측은 불가능에 가깝습니다. 마이크로 중력 렌즈를 이용하게 되면 이러한 행성은 중력에 의해 빛이 렌즈를 통과한 것처럼 휘어지는데, 이를 통해 눈으로 볼 수 없었던 천체들을 찾아낼 수 있습니다.

5. 낸시 그레이스 로먼 망원경

2027년 5월경 발사될 예정인 차세대 우주망원경인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 우주 공간을 떠돌고 있는 떠돌이 행성 관측에 나섭니다. 떠돌이 행성을 조사함으로써 지구와 비슷한 크기의 행성의 형성 과정을 파악하고, 향후 외계 생명체 존재 여부까지 알아낼 것으로 기대하고 있습니다.

 

* 글리제 12b 행성

글리제(Gliese) 12b 외계 생명체 가능성

* 케플러-385 외계행성

행성 7개 거느린 케플러-385 외계행성 발견

* 신비한 금속행성

16 프시케(Psyche) 금속 소행성 탐사선 발사