토성급 우주 미아의 실체: 나홀로 행성 질량 직접 측정 성공

별도 빛도 없는 어둠 속의 방랑자, 나홀로 행성의 실체가 처음으로 숫자로 증명됐습니다. 로이터에 따르면, 천문학자들은 우리 은하를 표류하는 고립된 행성의 질량을 직접 측정하는 데 성공했습니다. 과거의 추측성 통계가 아닌 실제 데이터를 통해 이 '우주 미아'의 존재를 확정 지은 것은 이번이 처음입니다.

나홀로 행성 질량 직접 측정: 통계에서 실측의 시대로

학술지 사이언스(Science)에 발표된 이번 연구 결과는 이 행성이 토성과 비슷한 질량 체급을 가지고 있음을 밝혀냈습니다. 구체적으로는 목성 질량의 약 22% 수준이며, 지구로부터 약 9,800광년 떨어진 곳에 위치한 것으로 나타났습니다.

연구를 이끈 베이징 대학의 둥수보(Subo Dong) 교수는 "처음으로 통계적 추정치가 아닌 직접적인 질량 측정을 수행했다"며, "이것이 행성이라는 사실을 확실히 알게 됐다"고 밝혔습니다. 이는 은하계가 한때 항성계 내에서 형성되었다가 밖으로 튕겨 나간 낙오 행성들로 가득 차 있다는 가설을 강력하게 뒷받침합니다.

중력 마이크로렌즈와 시차의 마법

나홀로 행성은 스스로 빛을 내지 않고 공전하는 별도 없어 관측이 매우 어렵습니다. 연구팀은 멀리 떨어진 별 앞을 행성이 지나갈 때 중력으로 인해 별빛이 일시적으로 밝아지는 중력 마이크로렌즈 현상을 이용했습니다. 2024년 5월에 감지된 이 현상은 지상의 망원경과 지구에서 약 100만 마일 떨어진 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 위성에서 동시에 관측되었습니다.

두 지점에서의 관측 시점 차이는 약 2시간이었으며, 이를 통해 인간이 입체감을 느끼는 원리인 '시차'를 이용해 행성까지의 거리와 질량을 정확히 산출해낼 수 있었습니다. 연구팀에 따르면 토성급의 낮은 질량은 이 행성이 고립된 상태로 태어난 것이 아니라, 항성 주변의 원반에서 형성된 후 중력적 충돌이나 불안정한 궤도 변화로 인해 축출되었을 가능성이 큼을 시사합니다.