18광년 밖 ‘제2의 지구’ 발견...인류 우주 이주 시대 열리나?

미국 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UC 어바인) 천문학자들이 우리 은하에서 불과 18광년 떨어진 곳에서 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성인 '슈퍼 지구'를 발견했다고 과학 기술 전문매체 사이테크데일리가 14일(현지시각) 보도했다.

보도에 따르면 이 행성(GJ 251 c)은 모항성의 '생명체 거주 가능 영역(Habitable Zone)'을 공전하고 있어, 표면에 생명체의 필수 요소인 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있다는 점에서 큰 기대를 모으고 있다.

사이테크데일리에 따르면 UC 어바인 물리학 및 천문학 부교수이자 공동 저자인 폴 로버트슨(Paul Robertson)은 "지금까지 외계 행성을 너무 많이 발견해서 새로운 행성을 발견하는 것은 그리 큰 문제가 아니지만, 이 연구의 특별한 가치는 모항성이 약 18광년 떨어진 가까운 거리에 있다는 것"이라며, "우주적으로 말하면 사실상 바로 옆집에 있는 셈"이라고 이번 발견의 지리적 중요성을 강조했다.

이 행성은 지구와 유사한 암석으로 보이지만, 질량이 지구보다 몇 배 더 커 '슈퍼 지구'로 분류된다. 연구팀은 이 분석 결과를 천문학 저널(The Astronomical Journal)에 발표했다.

'GJ 251 c'는 우리 은하에서 가장 흔한 별 중 하나인 M형 왜성을 공전하고 있다. M형 왜성은 흑점이나 플레어와 같은 강력한 항성 활동으로 알려져 있는데, 이러한 활동은 외계 행성을 탐지하는 데 사용되는 미세한 시선 속도(Radial Velocity, RV) 신호를 모방하여 종종 오탐(False Positive)을 유발하는 난관이 있었다.

연구팀은 로버트슨 교수가 개발에 참여한 외계행성 탐사 장비인 거주가능영역 행성 탐사기(HAB)와 NEID의 데이터를 활용해 이 문제를 극복했다. 특히, HAB와 NEID는 궤도를 도는 외계 행성이 모항성에 미치는 미묘한 중력의 영향을 감지하며, HPF(Habitable Zone Planet Finder)는 별 활동 신호가 약한 적외선 영역에서 관측함으로써 M-왜성의 활동으로 인한 오류를 줄이는 데 결정적인 역할을 했다.

'GJ 251 c'의 중력이 모항성을 끌어당기면서 별에서 방출되는 빛에 발생하는 작고 리듬감 있는 변화(시선 속도 시그니처)를 기록하여 행성의 존재를 확인했다.


'GJ 251 c'의 가까운 거리는 미래 관측에 매우 유리하게 작용할 전망이다. UC 어바인 과학자들은 이 행성이 캘리포니아 대학에서 개발 중인 30미터 망원경(Thirty Meter Telescope, TMT)을 이용한 직접 영상 연구(Direct Imaging)에 이상적인 대상이 될 수 있다고 보고 있다.
사이테크데일리에 따르면 로버트슨 연구팀 출신이자 연구의 주저자인 코리 비어드(Corey Beard) 박사는 "TMT는 이와 같은 외계 행성을 촬영하고 물의 존재를 확인할 수 있는 충분한 해상도를 가진 유일한 망원경이 될 것"이라고 밝혔다. TMT의 거대한 거울 크기는 'GJ 251 c'와 같이 희미한 외계 행성을 직접 촬영하는 데 필요한 해상도를 제공할 수 있다.

연구팀은 현재의 통계적 유의성은 강력하지만, 최종적으로 행성의 상태를 확인하고 직접 관측하기 위해서는 TMT와 같은 차세대 관측소의 직접 이미징 기능과 커뮤니티의 투자가 필수적이라고 강조했다.

이 발견은 외계 행성 과학계가 'GJ 251 c'를 더욱 심도 있게 조사하도록 동기를 부여하고, 차세대 지상 기반 망원경의 외계 생명체 탐사 능력에 대한 기대를 높이고 있다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com