1년이 8시간…2000광년 떨어진 레몬 모양 외계행성

하이커뮤니티매니져 0 4 14:13

지구에서 2000광년 떨어진 외계행성 PSR J2322-2650b(왼쪽)가 중성자별인 '펄사(오른쪽)'를 공전하며 찌그러진 모습을 상상해 그린 그림. NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI) 제공

과학자들이 지구에서 2000광년(1광년은 빛의 속도로 1년간 이동한 거리) 떨어진 곳에서 완전히 새로운 형태의 외계행성을 발견했다. 중력이 매우 강한 중심별을 약 8시간마다 공전하면서 '레몬' 모양처럼 찌그러진 것으로 확인된다. 목성과 질량이 비슷하지만 탄소 구름과 다이아몬드 핵이 존재할 것으로 기대되는 등 구성성분도 기존 행성과 다르다.

미국 시카고대 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경으로 적도 지름이 극 지름보다 약 38% 더 길어 역대 발견된 행성 중 가장 길쭉한 형태인 외계 가스행성 'PSR J2322-2650b'을 관측하고 연구결과를 16일(현지시간) 국제학술지 '천체물리학 저널 레터스'에 공개했다.

2011년 처음 발견된 PSR J2322-2650b는 중성자별인 '펄사'를 공전한다. 펄사는 보통 거대한 별이 수명을 다해 초신성 폭발한 후 붕괴해 만들어진다. 양쪽 극에서 전자기파 광선을 내뿜으며 매우 빠르게 회전하는 고밀도 별이다.

PSR J2322-2650b와 펄사 사이의 거리는 약 160만km에 불과하다. 지구와 태양 사이의 거리는 약 1억6000만km다. PSR J2322-2650b가 펄사 주변을 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 고작 7.8시간이다. 1년이 약 8시간인 셈이다.

연구팀은 지구에서 바라볼 때 PSR J2322-2650b가 공전하면서 펄사의 밝기를 변화시키는 양상과 관측된 빛의 스펙트럼 등을 활용해 PSR J2322-2650b의 형태와 대기 성분을 관측했다.

분석 결과 펄사의 막대한 중력이 PSR J2322-2650b를 찌그러뜨리고 있다는 사실을 발견했다. 행성 구성 물질이 펄사 쪽으로 끌려가면서 표면에 뾰족한 끝부분이 생겨 변형된 것이다.

PSR J2322-2650b에는 보통 행성에서 흔히 발견되는 수소, 산소, 질소가 존재하지 않는 것으로 나타났다. 대신 헬륨과 C2, C3 등 분자 형태의 탄소가 주요 구성 물질로 확인됐다. 헬륨과 탄소가 주성분인 행성은 처음이다.

연구팀은 "대기에 '흑연 구름'이 있고 행성 중심부에는 다이아몬드 핵이 존재할 수 있다"고 추정했다.

PSR J2322-2650b가 어떻게 형성됐는지는 아직 미스터리다. 국제천문연맹(IAU)은 PSR J2322-2650b를 외계행성으로 분류했지만 연구팀은 펄사에 질량을 갉아 먹히다가 거의 사라지기 직전인 별의 마지막 모습일 가능성과 아직 명명되지 않은 완전히 새로운 유형의 천체일 가능성을 모두 제시했다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=75636

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