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[IT뉴스]태어난 지 100만년도 안 됐다…역대 가장 어린 외계행성 발견

온카뱅크관리자

2026-09-30 09:47:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 450광년 거리 별 주변 원반 틈에서 포착 가스와 먼지 흡수하면서 계속 커지는 중 
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 <img alt="현재까지 발견된 외계행성 중 가장 어린 것으로 추정되는 엘리아스 2-24 b 상상도. 이 행성은 어린 항성을 둘러싼 가스와 먼지 원반 안에서 물질을 흡수하며 계속 성장하고 있다. 미국항공우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/30/hani/20260930093659243zvte.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="FnyZV4hDsL" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/30/hani/20260930093659243zvte.jpg" width="658">
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 현재까지 발견된 외계행성 중 가장 어린 것으로 추정되는 엘리아스 2-24 b 상상도. 이 행성은 어린 항성을 둘러싼 가스와 먼지 원반 안에서 물질을 흡수하며 계속 성장하고 있다. 미국항공우주국 제공
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 태어난 지 100만 년도 채 되지 않은 외계행성이 발견됐다. 지금까지 발견된 외계행성 가운데 가장 어린 행성이다. 이 행성은 특히 어린 별을 둘러싼 가스와 먼지 원반 안에서 계속 성장하는 중이어서, 행성이 만들어지는 초기 과정을 들여다볼 드문 기회가 될 것으로 기대된다.
 칠레 디에고포르탈레스대가 중심이 된 국제 연구진은 지구에서 약 450광년 떨어진 거리에 있는 어린 별 '엘리아스 2-24'를 공전하는 행성 '엘리아스 2-24 b'를 확인해 16일 국제학술지 '천체물리학 저널 레터스'에 발표했다.
 이 행성은 별에서 약 55천문단위(au), 거리로는 약 82억㎞ 떨어져 있다. 1au는 지구와 태양 사이 거리(1억5000만㎞)다. 태양계로 치면 명왕성 궤도보다 멀다. 질량은 목성급으로, 최대 상한치는 목성의 1.9~4.0배로 추정됐다.
 연구진은 이 별이 원반 물질을 빨아들이는 속도가 비교 표본 중 가장 높고 원반도 가장 밝은 점 등을 근거로 별의 나이를 '100만 년 이하'로 잡았다. 이에 따라 행성의 나이도 그만큼 어릴 것으로 추정했다. 이전 최연소 행성 기록은 500만년이 넘는다.
 애초 이곳에 행성이 있을지도 모른다는 첫 단서는 10년 전 나왔다. 칠레의 전파망원경 알마(ALMA)가 이 별을 둘러싸고 있는 원반에서 틈을 발견했다. 이후 유럽남방천문대 초거대망원경(VLT)이 틈 속에서 희미한 빛을 포착했다.
 하지만 이론상 이 빛을 행성으로 보기는 어려웠다. 현재의 행성 형성 모델에 따르면 목성 거리에서 목성 크기 행성이 만들어지는 데는 약 500만년이 걸린다. 거리가 멀수록 물질의 밀도가 낮아지기 때문에 행성 형성에 걸리는 시간은 더 길어진다. 그런데 이 빛은 태양-목성 거리의 10배쯤 되는 곳에 있는데도 나이가 100만년 이하로 추정됐다.
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 <img alt="해발 4145m 하와이 마우나케아산 정상에 있는 켁천문대. 위키미디어 코먼스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/30/hani/20260930093700477nnkc.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="HKCyqbrNEp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/30/hani/20260930093700477nnkc.jpg" width="658">
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 해발 4145m 하와이 마우나케아산 정상에 있는 켁천문대. 위키미디어 코먼스
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 기존 이론에는 없는 행성 형성 사례인 듯
 연구진은 수수께끼를 풀기 위해 하와이 마우나케아산 정상에 있는 켁 망원경이 2018년 찍은 자료를 분석했다. 원반에 틈이나 구멍이 있는 별 7개를 관측한 자료였다. 원시행성 원반은 갓 태어난 별 둘레를 도는 가스와 먼지 원반으로, 행성을 빚는 일종의 반죽 재료와 같다. 원반 안에서 행성이 태어나면 주변 물질을 쓸어 담아 빈 고랑같은 틈이 생긴다. 분석 결과 7개 별 가운데 엘리아스 2-24의 원반 틈 속에서 행성 신호가 잡혔다. 별빛이 행성보다 약 9000배 밝아, 연구진은 별빛만 가리는 장치(코로나그래프)로 찍은 자료를 분석했다.
 다만 신호의 통계적 유의도는 3.85시그마(1만7천분의 1) 수준으로, 천문학에서 과학적 발견의 기준치로 삼는 5시그마(우연일 확률 350만분의 1)에는 크게 못미쳤다. 그러나 연구진은 2020년 관측에서도 같은 신호를 다시 포착한 점 등을 종합해 행성으로 결론을 내렸다.
 거대 행성이 만들어지는 방식은 크게 두 가지다. 하나는 눈덩이를 굴려 키우듯 암석·얼음 핵이 먼저 생기고 여기에 가스가 달라붙어 자라는 ‘핵 강착’ 방식이다. 다른 하나는 무거운 원반이 스스로 중력에 못 이겨 여러 덩어리로 쪼개지면서 한꺼번에 행성이 되는 ‘중력 불안정’ 방식이다. 
 연구진은 원반 관측에서 틈과 구멍은 흔한 반면 중력 불안정이 남기는 쪼개진 나선팔은 드물고, 이 원반에서도 쪼개짐 흔적이 없다는 점을 들어 엘리아스 2-24 b가 핵 강착으로 생겼을 가능성이 크다고 봤다. 이번 발견이 사실은 핵 강착이 현재 모델의 예측보다 훨씬 빠르게 일어날 수 있다는 사례일 수 있다는 것이다. 공동 저자인 루카스 시에사 교수는 “이번에 확인한 행성은 기존 행성 형성 이론이 담지 못한 중요한 행성 형성 과정이 있음을 보여준다”고 말했다.
 *논문 정보
 Searching for Embedded Protoplanets with the Keck/NIRC2 Vortex Coronagraph: Confirmation of a Core-accretion Planet in the Narrow Gap of the Elias 2-24 Disk.
 DOI 10.3847/2041-8213/ae9bb6
 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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