한국천문연구원은 미국 캘리포니아공대와 폴란드 바르샤바대 소속 므로즈 박사가 이끄는 연구팀이 나홀로 행성을 발견하고 연구성과를 ‘미국 천체물리학회지 레터’에 29일자로 게재했다고 30일 밝혔다.
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국제천문연맹(IAU)은 행성을 태양 주위 돌아야 하며, 구형의 형태를 지니면서 공전궤도에 홀로 존재해야 한다고 정의한다. 이를 만족하는 태양계 행성은 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 모두 8개이다.
행성계 내의 행성은 여러 요인으로 중심별의 중력권 밖으로 튕겨 나갈 수 있다. 이처럼 중심별의 중력에 속하지 않고 우주 공간을 홀로 떠도는 행성을 나홀로 행성이라고 한다. 이 행성은 행성계 형성과 진화를 이해하기 위한 중요한 단서를 제공한다.
중심별이 없는 나홀로 행성은 발견하기가 매우 어렵다. 외계행성을 발견한 별 표면 통과 방법과 시선속도 방법은 중심별이 없는 행성을 발견에 사용하기 어렵다. 나홀로 행성을 발견할 가장 좋은 방법은 미시중력렌즈 현상을 이용하는 것이다. 미시중력렌즈 현상은 관측자와 배경별 소스에 또 다른 천체가 일직선으로 놓일 때 발생한다. 관측자는 렌즈 천체의 중력으로 배경별의 빛이 왜곡돼 증폭되는 현상을 관측할 수 있다.
연구팀은 이번 연구에서 천문연의 외계행성탐색시스템(KMTNet) 관측 자료를 활용했다.
이충욱 천문연 박사는 “KMTNet이 본격 가동되기 시작한 2015년 10월부터 현재까지 발견된 외계행성은 65개인데 이 중 이번 연구를 포함한 총 52개의 외계행성 발견에 천문연 시스템 관측자료를 활용했다”며 “미시중력렌즈 외계행성 분야를 국제적으로 선도하는 관측시스템으로 인정받고 있다는 것”이라고 했다.