26년전 최초 외계행성 발견...현재 AI 기술 활용해 관측

[일간투데이 홍정민 기자] 지난 18일 미국 항공우주국(NASA)에서 약 20만개의 별 주변 행성 탐색을 목표로 인공위성 ‘테스(TESS)’를 발사했다. 태양계 밖 우주에서 빛나는 항성 중 정기적으로 깜박이는 별 주변을 집중탐색할 목표로 발사 후 우주 궤도에 정착 후 약 2개월간 테스트를 통해 빠르면 6월부터 지구와 닮은 외계행성을 찾기 위해 우주를 탐색하게 된다.

이처럼 우리는 외계행성을 발견하기 위해 오랫동안 공을 들여왔다. 외계행성을 찾아온 인류의 노력은 언제부터 시작됐으며 현 상황은 어떠한지 자세히 살펴보자.

 


■ 외계행성의 조건
외계행성은 태양계 밖의 행성으로 태양이 아닌 다른 항성 주위를 공전하는 행성을 의미한다. 우리 태양의 중력권을 벗어나야하며 태양처럼 빛을 내는 항성은 제외된다. 행성의 질량이 목성보다 13배만 더 커져도 중수소 핵융합 반응이 일어나 빛을 밝혀 항성이 될 확률이 높아진다. 따라서 목성보다 13배 이하의 질량을 보유하며 태양을 공전하지 않아야 한다. 

지금까지 약 1900개의 외계행성이 발견됐다. 여태까지 발견한 외계행성은 우리 은하에 내에 있는 것으로 이 중 지구와 가장 가까운 것은 프록시마 b로 생명체 거주가능 영역을 돌고 있다. 

■ 최초의 외계행성
19세기부터 외계행성을 찾았다는 발표는 몇 번 있었으나 공식적으로 첫번째 외계행성 존재가 검증된 것은 1992년이였다. 최초의 외계행성은 전자기파의 광선을 뿜는 자전하는 중성자별인 펄서 PSR B1257+12 주위를 공전하는 행성 PSR B1257+12 B와 PSR B1257+12 C 2개의 행성으로 펄서 주위를 돌고 있다는 점에서 아직까지도 특이한 사례로 꼽히고 있다. 

태양처럼 평범한 주계열성 주위를 도는 행성 중 최초로 확인된 외계행성은 항성 페가수스자리 51을 4일에 한 바퀴 도는 행성 페가수스자리 51b다. 그리스 신화에서 페가수스를 키우던 주인의 이름인 ‘벨레로폰’이라는 별칭으로도 불리는 이 외계행성은 어머니 항성에 바짝 붙어서 공전해 표면 온도는 섭씨 1천도 이상이며 공전주기도 4일로 굉장히 짧다. 질량도 목성의 절반 정도로 굉장히 커 가스 행성으로 추정되며 이 행성 발견은 천문한적으로 큰 파장을 일으켰다.

 


■ 외계행성 관측, 사람-> AI로
외계행성의 발견은 굉장히 어렵다. 항성에 비해 너무 어둡고 스스로 내는 빛은 항성의 백만 분의 일로 이마저도 어머니 항성에 가려 볼 수 없기 때문이다. 지금까지 외계행성은 사람이 별을 관측하다 잠시 별빛이 흐려지면 그 앞으로 행성이 지나갔음을 확인하며 일일이 검증하는 방식으로 찾았다. 

하지만 지난해 12월에 우주관측 사상 최초로 인공지능(AI) 기술을 이용해 외계행성을 발견해 화제가 됐다. NASA는 케플러 우주 망원경에 의해 전송된 데이터를 구글 머신러닝 학습을 통해 분석해 사람이 놓쳤던 미세신호를 찾아내 항성 케플러-90 주변에 있던 8번째 외계행성 ‘케플러-90i’를 발견했다. 지구에서 2천545광년이 떨어진 이 뜨거운 암석 행성은 공전주기가 14.4일로 우리 태양계처럼 많은 행성을 거느린 태양계라는 점에서 굉장히 중요한 발견이라고 여겨진다. 


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