우주에서 가장 어린 아기별을 찾았습니다! (정확히는 별이 아니라 아직 만들어지는 중인 아기 행성입니다만, 하도 어려서 이렇게 부르고 싶어지네요.)
오피우쿠스 분자운에 있는 Elias 2-24라는 어린 별 주위에서, 나이가 100만 년도 안 된 목성급 가스 행성이 발견됐습니다. 지구에서 약 450광년 떨어진 곳이에요. 이게 왜 화제냐면, 지금까지 알려진 이론상 목성만 한 가스 행성이 만들어지려면 최소 500만 년은 걸린다고 봤거든요. 그런데 이 행성은 그 5분의 1도 안 되는 시간 만에 이미 관측 가능한 크기로 자라 있었던 겁니다.
이전까지 "가장 어린 행성" 타이틀은 네 개 행성이 공동 1위로 나눠 갖고 있었어요. PDS 70 b·c(약 800만 년, 2018·2019년 발견)랑 WISPIT 2b·c(약 500만 년, 2025·2026년 발견)인데, 전부 Elias 2-24 b보다 나이가 5배 넘게 많습니다. 이번 발견을 이끈 연구자 중 한 명인 루카스 시에자는 "우리 행성 형성 모델은 이전 기록 보유자들조차 설명하는 데 애를 먹고 있었는데, 최고의 모델조차 뭔가 중요한 과정을 놓치고 있다는 뜻"이라고 말했다고 해요. 지금 알고 있는 행성 형성 이론 자체를 다시 들여다봐야 할 수도 있다는 거죠.
발견 과정도 재밌습니다. 2018년에 ALMA가 이 별의 원반을 찍었더니 20AU·52AU·87AU 지점에 동심원 모양 갭이 세 개 있는 걸 확인했어요. 갭은 행성이 그 자리 물질을 쓸어 담고 있다는 신호거든요. 이후 유럽남방천문대 초대형망원경(VLT)이 그 갭 중 한 곳에서 희미한 광점을 하나 잡아냈고요. 다만 그것만으론 진짜 행성인지 배경별이나 잡음인지 확신할 수 없어서, 연구팀이 켁 천문대에 예전부터 쌓여있던 2018년·2020년 관측 자료를 다시 꺼내 봤답니다. 두 시점 사이에 그 광점 위치가 움직인 걸 확인하면서, 배경별이 아니라 실제로 별 주위를 도는 천체라는 걸 증명한 거예요. 새로 관측하지 않고 과거 자료 안에 이미 답이 있었다는 게 이번 발견의 진짜 반전 포인트인 것 같습니다.
행성을 찾아내는 데 쓰인 코로나그래프라는 기술도 흥미로운데, 원리는 간단해요. 별빛을 인위적으로 가려서 그 옆의 훨씬 희미한 행성 빛을 드러내는 겁니다. 태양이랑 목성의 밝기 차이가 대략 10억 배라고 하니, 가리지 않으면 행성 빛은 그냥 묻혀버리거든요.
올해 8월에 발사된 로먼 우주망원경에도 이런 코로나그래프 장비가 실려 있어서, 앞으로는 이런 급의 발견이 예외적인 뉴스가 아니라 흔한 일이 될 수도 있다고 하네요. 나머지 디테일은 블로그에 정리해뒀습니다.