2'50" 읽기 + 1'27" 영상
- 적색 왜성을 중심으로 공전 주기는 5일, 세 행성 중 가장 안쪽
- 지구질량 1/4, 생명친화적이지는 않은 듯
- 표면온도 86도

프록시마 센타우리 주변에서 발견된 세 번째 행성
새로 발견된 외계행성은 우리 이웃 별의 가장 가볍고 가장 안쪽에 있는 위성이다.

우리의 이웃별인 프록시마 센타우리에서 세 번째 행성이 ​​발견됐다.
궤도를 도는 데 5일 밖에 걸리지 않아 적색 왜성을 도는 세 행성 중 가장 안쪽에 있다. 프록시마 센타우리 d(Proxima Centauri d)라고 불리는 지구 질량의 4분의 1에 불과한 이 행성은 별의 작은 흔들림으로 감지된 가장 가벼운 행성이기도 하다. 그러나 생명 친화적이지는 않는 것 같다. 거주 가능 영역에 비해 너무 안쪽으로 선회한다. 

▲ 우리의 이웃 별 프록시마 센타우리에는 세 번째 행성(앞면)이 있다. 이것은 이 시스템에서 가장 가볍고 가장 안쪽에 있다. ©ESO/L. Calçada

적색 왜성 프록시마 센타우리는 우리에게서 겨우 4광년 떨어져 있어 우주에서 가장 가까운 별이다. 이 왜성이 여러 행성으로 둘러싸여 있다는 사실이 더욱 흥미롭다. 2016년에 천문학자들은 모항성의 거주 가능 영역에서 초지구인 프록시마 센타우리 b를 발견했다. 2020년, 두 번째 행성 프록시마 센타우리 c의 존재가 확인됐다. 더 멀리 궤도를 돌면 미니 해왕성이 될 수 있다.

스펙트럼의 의심스러운 신호

이제 세 번째가 있다는 것이 밝혀졌다.
포르투갈 천체 물리학 및 우주 연구 연구소의 João Faria가 이끄는 천문학자들은 우리 이웃 별 주위에 세 번째 행성을 발견했다. 그녀는 2020년 칠레에 있는 유럽 남방 천문대(ESO)의 초대형 망원경에서 ESPRESSO 분광기를 사용해 스펙트럼을 측정하는 동안 이미 감지된 의심스러운 신호를 추적했다. 5일 정도 간격으로 반복되기 때문에 항성 운동의 이 약간의 불규칙성은 다른 행성의 전조가 될 수 있다.

그러나 문제는 적색 왜성이 매우 활동적이며 종종 강력한 복사 폭발을 보여 회전 속도에도 영향을 미친다는 것이다. 따라서 Faria와 그의 동료들이 설명하는 것처럼 이러한 간섭 효과를 "실제" 행성 신호와 구별하는 것은 어렵다. 이것이 그들이 2021년에 ESPRESSO 분광기로 프록시마 센타우리를 자세히 살펴본 이유다. 전체적으로 그들은 반경 방향 속도에 대한 117개의 스펙트럼 측정을 평가할 수 있었다.

▲ 프록시마 센타우리 d는 단 5일 만에 모성 주위를 공전하며, 이는 두 동료보다 더 가깝다. ©ESO/L. 칼사다

행성이다!

결과:
스펙트럼에서 반복되는 신호는 방사선 폭발에서 오는 것이 아니라 이웃별의 세 번째 동반자인 행성에 의해 발생했을 가능성이 크다. 그 중력으로 별은 5.12일의 주기로 약간 흔들리게 된다. "새로운 관측을 받은 후 우리는 이 신호를 새로운 행성 후보로 확인할 수 있었다"고 Faria는 말했다.

새로 발견된 행성 프록시마 센타우리 d는 별을 도는 데 5일이 걸리므로 프록시마 센타우리 주변의 세 행성 중 가장 안쪽에 있다. 그 궤도는 별에서 약 400만 킬로미터 떨어져 있으며, 이는 수성에서 태양까지 거리의 약 10분의 1이다. 이것은 이 행성을 거주 가능 구역에 비해 너무 안쪽에 위치시킨다. 천문학자들은 평균 표면 온도를 약 섭씨 86도로 추정한다.

동급 제품 중 가장 가벼운 제품

새로운 행성은 두 동료보다 훨씬 작고 가볍다.
아마도 지구 질량의 약 4분의 1에 불과하므로 화성보다 약 2배 무겁다. 동시에, 이것은 반경 방향 속도 기술을 사용하여 감지된 가장 가벼운 외계 행성이자 가장 가벼운 알려진 외계 행성 중 하나다. 프록시마 d의 중력 효과는 너무 작아서 초속 약 40센티미터의 속도로 별을 흔든다고 천문학자들은 보고했다.

ESO의 공동 저자인 Pedro Figueira는 별의 그러한 작은 변동을 감지할 수 있었다는 것은 매우 중요하다고 말했다. "이는 방사속도 기술이 우리 은하에서 가장 흔한 것으로 여겨지고 우리가 알고 있는 생명체를 잠재적으로 수용할 수 있는 우리와 같은 가벼운 행성을 발견할 가능성이 있음을 보여준다.“

<우리의 이웃 별 프록시마 센타우리 주변의 세 번째 행성. ©ESO>

규모와 분위기는 아직 불분명

프록시마 d가 정확히 얼마나 큰지 그리고 우리 이웃별의 가장 안쪽 행성에 대기가 있는지 여부는 지금까지 사용 가능한 측정 데이터에서 아직 결정할 수 없다. 그러나 연구팀은 미래의 관측에서 항성 앞의 통로인 이동 중인 작은 행성을 볼 수 있기를 희망한다. 별빛이 흐려지는 행성과 빛 스펙트럼의 변화로부터 천문학자들은 프록시마 센타우리 주변의 새로운 행성 가족 구성원에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있다.

"이 발견은 우리의 가장 가까운 항성 이웃이 더 많은 연구와 미래 탐사가 가능한 흥미로운 새로운 세계로 가득 차 있는 것으로 보인다는 것을 보여준다"고 Faria는 말했다.
(Astronomy & Astrophysics, 2022; doi: 10.1051/0004-6361/202142337)
출처: European Southern Observatory (ESO)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]