예상치 못한 발견: NASA의 TESS가 예상치 못한 방법으로 14,000광년 떨어진 행성을 발견했습니다.
뉴멕시코 대학의 말로리 해리스(Mallory Harris)가 이끄는 연구팀은 2026년 7월 12일 중요한 발견을 발표했습니다. 즉, NASA의 TESS 위성의 데이터를 사용하고 임무에 대해 예상하지 못한 방법인 중력 마이크로 렌즈 기술을 사용하여 외계 행성을 식별한 것입니다.
NASA에 따르면 TESS가 중력 마이크로렌즈 방식을 이용해 다른 별을 공전하는 행성을 탐지한 것은 이번이 처음이다. 팀의 결론은 명망 있는 과학 저널인 “The Asphysical Journal Letters”에 상세하게 게재되었습니다.
TESS 위성은 멀리 있는 외계 행성을 어떻게 식별했나요?
새로 보고된 외계 행성인 Gaia23bra b는 목성의 질량의 약 1.6배에 달하는 거대 가스 행성입니다. 상당한 크기로 인해 이러한 특성을 지닌 행성은 종종 “슈퍼 목성”으로 지정됩니다.
Gaia23bra b는 약 4.8 천문 단위 거리에서 태양 질량의 약 0.8배인 K형 별을 공전하는 것으로 추정됩니다. 이 궤적은 우리 시스템의 태양과 목성 사이의 거리와 유사합니다.
이 발견을 더욱 놀랍게 만드는 것은 지구와 Gaia23bra b를 분리하는 약 14,000광년의 거대한 거리입니다.
TESS는 주로 지구에서 약 150광년 떨어진 물체에 대한 작업에 초점을 맞춰 “통과 방법”을 통해 행성을 검색하도록 설계되었습니다. 이는 예상 탐사 범위를 훨씬 넘어서는 외계 행성을 어떻게 탐지했는지에 대한 의문을 제기합니다.
통과 방법은 행성이 호스트 별 앞을 지나갈 때 호스트 별의 밝기의 작은 변화를 관찰하여 외계 행성을 간접적으로 감지합니다. 이러한 사건이 반복되면 행성의 공전주기를 결정하고 광도 곡선을 기반으로 행성의 직경과 대기의 존재까지 추론할 수 있습니다.
중력 마이크로렌즈에 의한 탐지를 가능하게 하는 요소들의 만남
그 대답은 “중력 마이크로렌즈 현상”에 있습니다. 이 현상은 지구에 더 가까운 전경의 별(렌즈별)이 배경의 먼 별(원천별) 앞을 지나갈 때 발생합니다. 렌즈별의 질량으로 인해 발생하는 시공간 곡률은 광원별에서 나오는 빛을 굴절시켜 지구상의 관측자에게 광원별을 일시적으로 더 밝게 보이게 합니다.
따라서 중력 미세 렌즈 현상을 통해 먼 별과 지구 사이를 통과하는 천체를 감지할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 블랙홀이나 원래 시스템을 벗어난 부유 행성 등 자체 빛을 방출하지 않거나 전자기파를 사용하여 직접 관찰하기 어려운 물체의 존재 여부를 식별하고 질량을 추정할 수 있습니다. 이 관찰 방법은 “중력 마이크로렌즈 방법”으로 알려져 있습니다.
중력 마이크로렌즈 방법의 흥미로운 측면은 별을 통과하는 동반성이나 행성을 감지하는 능력입니다. 멀리 있는 별의 밝기를 광도 곡선에 표시할 때 렌즈별을 공전하는 행성이나 보조 별이 있으면 광도 곡선에 뚜렷한 스파이크 모양의 변화가 발생하여 추가 렌즈 역할을 합니다.
NASA는 가이아23bra b와 그 모성으로 인해 밝기가 증가하는 현상이 이미 2023년 ESA(유럽우주국)가 운영하는 가이아 우주망원경에 의해 감지되어 ‘가이아23bra’라는 이름의 경보가 발생했다고 밝혔습니다. 그러나 가이아의 관측은 산발적이고 시간 간격이 넓어 당시 행성의 존재를 확인할 수 없었습니다.
이에 연구팀은 TESS 관측 데이터를 분석한 결과, 우연히 위성이 용골자리의 동일한 영역을 200초 간격으로 고주파수로 감시했다는 사실을 발견했다. 빛의 가장 작은 변화를 포착한 가이아와 TESS의 데이터를 종합하고 세밀하게 분석한 결과, 마침내 행성의 존재가 확인됐다.
통과 방식에만 초점을 맞춰 제작된 TESS의 경우 중력 마이크로렌즈를 통해 행성을 탐지하는 것은 전혀 예상치 못한 일이었습니다. 이번 연구의 공동 저자이자 뉴멕시코 대학의 Diana Dragomir 교수는 다음과 같이 강조했습니다. “TESS 데이터에는 중력 미세 렌즈 현상을 일으킨 훨씬 더 많은 행성, 즉 우리가 찾을 것이라고 생각하지 못했던 행성이 포함될 수 있습니다.”
우주 탐사의 미래와 낸시 그레이스 로마 망원경
이러한 발전은 우주 망원경의 데이터를 고유한 특성과 결합하는 힘을 다시 한번 보여줍니다. 또한, 이번 발견은 2026년 8월 말에 발사될 예정인 NASA의 차세대 우주 망원경인 낸시 그레이스 로만(Nancy Grace Roman)의 임무를 강화합니다.
로마 망원경의 주요 목적은 중력 마이크로 렌즈 방법을 사용하여 별이 더 밀도가 높은 은하수 중앙 지역에서 약 천 개의 외계 행성을 탐지하는 것입니다. TESS가 하늘의 광대한 영역을 포괄하는 동안, TESS가 발견한 것과 같이 두 장비로 발견한 행성을 비교하면 은하수의 다양한 환경에서 행성 형성에 대한 우리의 이해가 크게 깊어질 수 있습니다.
