죽은 별의 잔해로 태어난 행성?…허블 옛 자료에서 '2세대 행성' 첫 후보

수명을 다한 별이 내뿜은 잔해로 새 행성이 만들어졌을지도 모른다는 연구가 나왔다. NASA와 유럽우주국(ESA)은 10월 5일(현지시간) 허블 우주망원경이 오래전에 모아 둔 자료에서 이런 '2세대 행성'의 첫 후보를 찾았다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 실렸다.

무엇이 나왔나

주인공은 HS 0209+0832라는 백색왜성이다. 백색왜성은 질량이 크지 않은 별이 연료를 다 쓰고 바깥층을 우주로 날려 보낸 뒤 남은 중심부다.

지구를 비롯한 태양계 행성은 별이 태어날 때 남은 재료로 만들어진 '1세대 행성'이다. 반면 2세대 행성은 별이 죽어 가며 내뿜은 물질로 새로 만들어진 행성을 말한다. ESA는 백색왜성 주변에서 행성이 몇 개 발견된 적은 있지만, 별의 죽음과 관련된 물질로 만들어진 흔적을 가진 후보는 이번이 처음이라고 설명했다.

어떻게 찾았나

허블은 1999년에 이 별을 처음 관측했다. 당시 자료에는 무엇인지 알 수 없는 화학 신호가 100개쯤 남아 있었다. 영국 워릭대의 박사과정 연구자 제이미 윌리엄스가 새로 정리된 화학 자료를 들고 이 기록을 다시 살폈고, 상당수가 '나이오븀'이라는 원소와 맞아떨어진다는 것을 알아냈다. 연구팀은 지금까지 분석된 다른 백색왜성에서는 나이오븀이 보고된 적이 없었다고 했다.

나이오븀처럼 철보다 무거운 원소는 보통 별 내부에서 만들어지지 않고, 죽어 가는 별 안의 특별한 조건에서 잠깐 만들어진다. 그래서 연구팀은 별이 내뿜은 물질 일부가 뭉쳐 목성만 한 가스 행성이 됐다고 본다.

다른 망원경 자료도 이를 뒷받침했다. 이미 임무를 마친 NASA의 FUSE 망원경 자료에서도 나이오븀 신호가 강하게 나왔다. NASA의 TESS 위성은 4개월 동안 이 별의 밝기가 일정한 주기로 바뀌는 것을 잡아냈다. 연구팀은 이를 별에서 약 600만km 떨어진 곳을 도는 행성의 흔적으로 본다. 수성과 태양 사이보다 훨씬 가까운 거리다.

누가 볼 수 있나

이 행성은 사진으로 직접 찍힌 것이 아니다. 기사 위 이미지도 실제 사진이 아니라 연구 내용을 바탕으로 그린 상상도다. 허블이 찍은 빛의 성분 그래프와 상상도는 NASA와 ESA 누리집에서 누구나 볼 수 있다. 한국 연구진 참여는 발표에 나오지 않았다.

아직 안 된 것

아직은 '후보' 행성이다. 연구팀은 이 행성이 젊고 뜨거운 백색왜성의 열을 받아 대기를 빠르게 잃고 있을 것으로 추정한다. 그렇게 떨어져 나온 물질이 별로 떨어지면서 허블에 나이오븀이 잡혔다는 설명이다.

윌리엄스는 "2세대 행성이 정말 있다면 살아남을 가능성이 크다"고 했다. 2세대 행성이 어떻게 생기는지, 얼마나 흔한지는 아직 모른다. 그는 앞으로 몇 년 동안 허블로 이런 천체를 더 찾아 자료를 쌓을 계획이다.