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불규칙한 별빛 감소 '태비의 별' 미스터리 풀리나

美연구팀, '고아된' 외계달 파편이 별빛 가린 탓 논문 발표
'태비의 별' 주변 위성에서 나온 먼지와 파편 원반 상상도
'태비의 별' 주변 위성에서 나온 먼지와 파편 원반 상상도 [NASA/JPL-Caltech 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 지구에서 약 1천470광년 떨어진 백조자리에 '태비의 별(Tabby's Star)'이라는 특이한 항성이 있다. 공식 명칭이 'KIC 8462852'인 이 별은 별빛이 며칠에서 몇주에 걸쳐 적게는 1%에서 많을 때는 22%까지 불규칙하게 줄어들다가 이전 광도를 회복하는 일이 반복되고 있다. 장기적으로도 별빛이 점점 희미해지고 있어 과학적으로 설명할 길이 없었다.

지난 2015년 루이지애나 주립대학(LSU)의 천체물리학자 타베타 보야잔이 이런 불규칙한 별빛을 처음으로 발견하고, 한때 외계인이 세운 대형 구조물이라는 주장이 제기되기도 됐지만 최근 들어서는 우주 먼지가 별빛을 가린 것이 원인인 쪽으로 가닥이 잡히고 있다. 그러나 아직 어떤 가설도 이를 완벽하게 설명할 수 없어 태비의 별은 여전히 이상한 별의 영역에 남아있다.

미국 컬럼비아대학에 따르면 이런 상황에서 이 대학 천문학과의 브라이언 메츠거 부교수가 이끄는 연구팀이 최근 영국왕립천문학회 월보(MNRAS)에 실은 논문을 통해 외계 달(위성·exomoon)에서 나온 먼지와 파편이 별빛을 가린 결과라는 새로운 설명을 내놓아 이 별을 둘러싼 미스터리가 풀릴 수 있을지 주목된다.

연구팀은 원래 외계행성이 있었지만, 어미별과의 강력한 상호작용이나 충돌로 파괴돼 사라지고 이 행성을 돌던 위성은 '고아'가 돼 별의 중력에 붙잡혀 별 궤도를 돌게 된 것이 출발점이 됐다고 분석했다.

위성은 버팀목 역할을 하던 행성이 사라지면 별의 강력한 중력 영향을 받아 별과 충돌해 갈가리 찢기거나 행성계 밖으로 쫓겨나지만, 가끔은 별 주변 궤도를 돌기도 한다. 이때 얼음과 먼지로 된 위성의 표층은 별의 방사선에 노출돼 파괴되면서 작은 알갱이로 된 먼지구름을 내뿜어 별과 지구 사이에서 별빛을 가리게 된다.

이와 함께 먼지구름이 되지 않은 큰 알갱이와 파편들은 위성 궤도에 남아 별 주위로 원반을 만들고 별빛을 지속해서 차단하는 역할을 하게 되는 것으로 분석됐다.

연구팀은 행성을 잃은 외계 달을 내세운 이 가설이 단기적인 별빛 변화뿐만 아니라 장기적인 별빛 감소까지 모두 설명할 수 있다고 강조했다.

태비의 별은 단기적인 별빛 변화에 더해 1890년부터 1989년까지 100년 사이에 별빛이 14%나 줄어든 것으로 나타나 있다.

외계행성을 도는 달(위성) 상상도
외계행성을 도는 달(위성) 상상도 [NASA/JPL-Caltech 제공]

연구팀은 원반의 물질들은 별에 떨어져 사라지고 위성도 수백만년 뒤에는 완전히 증발해 사라질 것으로 예측했다.

메츠거 부교수는 "외계 달은 증발하며 크고 작은 알갱이 내뿜는 얼음 혜성과 같은 것으로 궁극에는 완전히 증발하겠지만 완전히 사라지기까지 수백만년이 걸리고 우리는 그런 과정을 보는 행운을 누리고 있는 것"이라고 설명했다.

그는 "태양계 밖에 달이 존재하는지에 대해서는 아직 확실한 증거가 없지만 달이 어미별에 붙잡히는 것은 그렇게 드물지 않을 수 있다"면서 "이번 연구는 20~30년 전에는 알지 못했을 다른 행성계에서 일어나는 이상한 상황에 대한 이해를 넓히는데 기여를 했다"고 자평했다.

논문 공동 저자인 미구엘 마르티네스 연구원은 태비의 별처럼 행성이 갖고 있던 달을 붙잡아 흡수하는 또 다른 별을 확인하는 것이 과제로 남아있다면서 이번 가설이 옳다면 태양계 밖 행성계에도 달이 많이 존재한다는 점을 나타내는 것이며 그럼으로써 외계 달을 탐사할 수 있는 방법을 제공해주는 것이라고 했다.

eomns@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2019/09/23 16:53 송고

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