+ ‘외계 행성’ 1,000'개 넘어, 미확인 후보 4,175개 - 우리 은하 1,000억개 별 중 15만개 조사

 

 

 

[아하! 우주]

케플러 망원경이 확인한 ‘외계 행성’ 1000개 넘어

 

입력: 2015.01.12 10:40

▲ 1,000번째 확인된 케플러 외계 행성   /  출처 NASA

 

 

미국항공우주국(NASA)의 '외계 행성 사냥꾼' 케플러 우주 망원경은 2009년 발사된 이후 3.5년 동안 계획된 임무를 성공적으로 수행했다. 기본 임무 기간이 끝난 후에 케플러는 다시 3.5년의 추가 임무에 투입되었으나 망원경의 자세를 고정하는 데 사용되는 리액션 휠이라는 장비의 고장으로 인해 결국 지난 2013년 5월 11일 이후 본래의 임무를 중단했다.

 

하지만 NASA의 과학자들은 케플러가 임무를 매우 훌륭하게 수행했다고 평가하고 있다. 기본 임무에서 보내준 데이터의 양만 해도 수년간의 분석이 필요할 만큼 막대했으며, 이후 추가 임무 동안 보내준 데이터 역시 현재까지 분석이 진행 중이기 때문이다. 지금까지 외계 행성이 있을 것으로 생각되는 후보나 혹은 확인된 외계 행성을 모두 합치면 무려 5000개에 달할 정도이며 이 숫자는 더 늘어날 가능성도 있다.

 

- 우리 은하 1,000억개 별중 15만개 조사

 

NASA는 2015년 1월 6일 케플러가 찾아낸 외계 행성의 후보 가운데 확인된 것이 1,000개를 넘어섰다고 발표했다. 아직 확인을 기다리는 후보는 모두 4,175개에 달한다. 케플러가 조사한 별의 숫자가 우리 은하의 1000억 개가 넘는 별의 극히 일부인 15만 개에 불과한 점을 생각하면 놀라운 숫자가 아닐 수 없다.

 

케플러 우주 망원경은 작은 행성이 별 앞을 지날 때, 주기적으로 별의 밝기가 어두워지는 것을 이용해서 행성의 존재를 밝혀낸다. 만약 다른 외계 행성에서 태양을 관측하는 경우를 생각하자. 우연하게도 그 외계 행성에서 봤을 때 지구가 태양 앞으로 지나가면서 태양 빛을 가릴 수도 있다. 그 밝기 변화는 만분의 1에도 미치지 못할 정도이지만 정밀 관측을 해본다면 1년에 한 번씩 주기적 밝기 변화를 확인할 수 있고 이를 통해 지구를 직접 관측하지 못해도 지구의 존재를 알아낼 수 있다.

 

케플러 우주 망원경이 외계 행성을 직접 관측은 하지 못하지만, 그 존재를 밝히는 것 역시 같은 원리다. 하지만 다른 이유로 밝기 변화가 있을 수도 있는 만큼 이렇게 찾아낸 후보 외계 행성들은 다른 관측 기기의 검증을 거쳐 최종 확인 작업을 거치게 된다. 이렇게 확인된 외계 행성의 숫자가 이제 1,000개를 넘어섰다는 것이다.

 

1000번째를 기념하는 외계 행성은 사실 두 개로 케플러 - 438b와 케플러 - 442b이다. 케플러 – 438b는 지구에서 475광년 정도 떨어진 위치에 있으며 지구보다 12% 정도 큰 외계 행성으로 모성 주위를 35.2일을 주기로 공전한다. 케플러 – 442b는 더 먼 1,100광년 떨어진 외계 행성으로 지구보다 33% 정도 더 크며 공전 주기는 112일이다. 이들 두 행성은 태양보다 다소 어두운 별 주변을 공전하기 때문에 생명체 가능성을 시사하는 거주권(habitable zone)에 가까이 있다.

 

- 차세대 '행성 사냥꾼' TESS 대기중

 

과학자들은 이 두 외계 행성 이후에도 케플러 – 440b를 비롯해서 새로운 외계 행성들을 계속 확인하고 있다. 케플러 우주 망원경 이외에 다른 관측 기기로 확인된 외계 행성을 합치면 2015년 1월 초에 확인된 외계 행성의 숫자는 1,855개를 넘어섰다. 인류가 발견한 외계 행성 가운데 상당수가 케플러 우주 망원경의 활약으로 그 존재를 밝힌 셈이다. 아직도 확인해야 하는 외계 행성 후보들이 4000개 이상인 만큼 앞으로도 그 활약은 계속될 것이다.

 

앞서 케플러가 본래 임무를 중단했다고 설명했는데, 사실 한 가지 더 설명해야 하는 부분이 있다. NASA의 과학자들은 케플러의 본래 관측 목표를 수정해서 케플러를 부활시켰다. 케플러는 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 K2 미션이라는 연장 임무를 진행 중이며 최근에는 이를 통해서도 새로운 외계 행성을 찾아내는 데 성공했다. 발사된 지 이제 6년 차에 접어들지만, 케플러의 임무는 아직도 끝나지 않았다.

 

케플러의 역할이 끝나는 시점에는 그 후계자인 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 새롭게 3000개 이상의 외계 행성을 찾기 위해 발사될 것이다. 과연 그중 생명체가 있는 행성은 몇 개나 될까? 지금은 누구도 확답할 순 없지만 언젠가 미래에 인류는 그에 대한 답을 얻게 될 것이다.

 

 

나우뉴스 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20150112601006&section=&type=daily&page=

 

 

 

 

[아하! 우주]

충돌하는 두 은하 속 ‘괴물 블랙홀’ 탄생 포착

 

입력: 2015.01.12 11:27

 

 

 

▲ 지금 가스를 무섭게 집어삼키고 있는 블랙홀은 오른쪽에 은하 속에 있다. 왼쪽 은하 속의 블랙홀은 휴면 상태다.

이 사진 속에서 4~6킬로전자볼트 에너지의 X선은 붉은색으로, 6~12킬로전자볼트 X선은 초록색으로,

12~25킬로전자볼트 X선은 푸른색으로 보인다.  /  출처 NASA

 

 

두 개의 블랙홀이 하나의 꼬리를 만들어내고 있다.

 

미항공우주국(NASA)의 누스타(NuSTAR; Nuclear Spectroscopic Telescope Array) 우주망원경이 두 은하의 충돌로 인해 괴물 블랙홀이 탄생하고 있는 현장을 잡아냈다.

 

블랙홀 현상을 추적하기 위해 우주로 쏘아올려진 누스타는 고에너지 X선 자기장 영역을 관측할 수 있는 위성 망원경이다. 충돌한 두 은하는 Arp 299로 통칭되는 것으로, 지구로부터 1억 3400만 광년 거리에 있다.

 

누스타 X선 망원경은 오른쪽 은하 속에 숨어 있는 블랙홀이 주변의 우주먼지와 가스를 무서운 속도로 집어삼키고 있다는 사실을 알아냈다. 반면, 다른 은하의 블랙홀은 가스 속에서 휴면 상태인 것으로 알려졌다. 이 발견은 은하 진화 과정에서 합병된 은하 속의 블랙홀이 어떻게 덩치를 키워가는가를 규명하는 데 크게 기여할 것으로 과학자들은 보고 있다. 블랙홀이 가스를 최초로 빨아들이는 계기와 메커니즘은 아직 밝혀진 게 별로 없다.

 

 

 

▲ 누스타가 수집한 새로운 X선 데이터를 허블 망원경의 가시광선 영역의 데이터와 합성함으로써

오른쪽 은하의 블랙홀이 가스를 게걸스럽게 집어삼키는 ‘괴물’임이 명확히 드러났다.  / 출처 NASA

 

 

"은하들이 충돌할 때 주변의 가스는 각각의 은하 중심 속으로 빨려들어간다. 그래서 블랙홀의 질량을 키우고 새 별을 생성하기도 한다"라고 NASA 고다드 우주비행센터의 앤드류 프택이 설명한다. 그는 '아스트로노미컬 저널'에 발표될 예정인 이 새 논문의 대표 저자다.

 

누스타는 충돌하는 은하 Arp 299에서 방출되는 X선을 발견해낸 최초의 망원경으로 2012년에 궤도에 올려진 것이다. 이전에 취역한 NASA의 찬드라 X선 망원경이나 유럽우주기구(ESA)의 XMM-뉴턴 우주선은 저에너지 X선을 탐지하는 장비로서, 이미 Arp 299 안에 활동적인 초질량의 블랙홀이 있다는 사실을 알아낸 바 있지만, 하나 또는 두 블랙홀이 강력한 중력으로 가스를 빨아들이거나 '흡착'하는가에 대한 명확한 사실은 그러한 데이터만으로는 확실히 규명할 수가 없었다.

 

누스타가 수집한 새로운 X선 데이터를 허블 망원경의 가시광선 영역의 데이터와 합성함으로써 오른쪽 은하의 블랙홀이 가스를 게걸스럽게 집어삼키는 '괴물'임이 명확히 드러난것이다.

 

가스가 맹렬한 속도로 블랙홀 안으로 유입될 때 전자와 양자는 수억 도의 고온으로 달구어져 초고온의 플라스마나 코로나를 만들어내게 되는데, 이것이 가시광선을 고에너지의 X선으로 변환시키는 것이다.

 

한편, 다른 쪽의 블랙홀은 거의 '휴면 상태'인 것으로 드러났는데, 활동을 정지한 것으로 보인다. 아니면 혹 너무나 두터운 먼지와 가스로 싸여 있어서 X선이 빠져나오지 못하고 있는 건지도 모른다고 과학자들은 생각하고 있다.

 

지난주 미국 천문협회 연례회의에 논문을 제출한 논문 공동 저자인 앤 혼슈마이어 박사는 "두 블랙홀이 동시에 작동할 가능성은 매우 낮으며, 두 은하의 핵이 접근할 때 중력이 주변의 가스와 별들을 맹렬하게 휘저어놓게 되는데, 그때 두 블랙홀이 같이 활성화될 것"이라고 말했다.

 

NASA는 Arp 299와 같은 미스터리에 싸인 블랙홀 현상을 규명하기 위해 X선 망원경 누스타를 최적화해서 우주로 올려보냈으며, 이번에 충돌하는 은하의 괴물 블랙홀을 발견해내는 성과를 거두었다.

 

 

나우뉴스 이광식 통신원 joand999@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20150112601012&section=&type=daily&page-