외계행성계에서 가장 빠른 별 후보를 시각화한 이미지. / NASA, JPL-Caltech, R. Hurt

미국 항공우주국 NASA 과학자들은 최근 외계행성계(exoplanetary system)에 대한 중요한 발견을 했다. 이 행성계는 초당 540km의 속도로 이동하며, 이는 태양계가 은하를 공전하는 속도(약 220~250km/s)의 거의 두 배에 해당한다. 엄청난 속도가 검증된다면, 지금까지 발견된 가장 빠른 외계행성계로 기록될 가능성이 크다고 데일리갤럭시가 현지시간 11일 보도했다.

외계행성계는 태양계 밖에 있는 행성과 별(항성)로 구성된 시스템으로 다양한 유형의 행성이 존재하며, 생명체 존재 가능성을 탐구하는 주요 대상이다. 새로 발견된 외계행성계의 이동 속도 초속 540km는 로켓의 지구 탈출 속도인 초속 11.2km와 비교할 수 없을 정도로 빠른 속도여서 눈길을 끈다.

천문학자들은 별-행성 쌍을 마이크로중력렌즈(microlensing) 기법을 통해 처음으로 감지했다. 두 물체는 슈퍼 해왕성(Super-Neptune) 크기의 행성과 저질량 별로 추정된다. 2011년에 처음 확인된 이 시스템은 최근 케크 천문대와 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성 데이터를 포함한 후속 관측으로 그 특성이 명확해졌다.

연구진에 따르면, 초고속 이동의 한 가지 가설은 이 시스템이 과거 초신성 폭발이나 다른 강력한 천체 현상 때문에 가속되었을 수 있다. 또 다른 가설은 은하 내 중력 상호작용(다른 별과의 근접 통과)으로 현재의 속도를 얻었을 가능성이다.

NASA 고다드 우주비행센터의 연구원인 션 테리는 "별이 너무 약하기 때문에 거주 가능한 영역을 훨씬 벗어난다"며 "이 행성은 초고속 별 주위를 도는 최초의 행성 중 하나로 기록될 수 있다"고 설명했다.

NASA 고다드의 과학자인 데이비드 베넷은 "질량 비율을 결정하는 것은 쉽다"며 "그러나 실제 질량을 계산하는 것은 훨씬 더 어렵다"고 밝혔다. 별과 행성의 질량을 이해하면 별과 행성의 관계와 고속 운동의 본질에 대한 더 많은 통찰력을 얻을 수 있다는 뜻이다.

초고속 별(hypervelocity star)로 분류될 수 있는 별-행성계의 속도는 결국 은하수의 중력에서 벗어날 수 있는 궤도에 있을 가능성을 시사한다. 만약 그렇다면, 이 시스템은 성간 공간으로 향할 운명이다.

과학자들은 현재 확인된 별이 2011년 관측과 같은 시스템의 일부인지 확인하려 노력하고 있다. 이를 위해 추가적인 관측이 필요하다. 앞으로 몇 년 안에 발사될 낸시 그레이스-로만 우주망원경은 이러한 고속 시스템 연구에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 고해상도로 은하 팽대부를 조사해 과학자들이 이러한 시스템의 형성 및 진화를 더 잘 이해할 수 있도록 돕는다.

현재까지 발견된 다른 천문학적 사례로는 시민 과학자들이 발견한 초고속 별 CWISE J124909+362116이 있다. 이 별은 시속 160만km의 속도로 이동하고 있다. 또한 지구로부터 약 20광년 떨어진 슈퍼지구 HD 20794d가 생명체 존재 가능성이 있는 행성으로 주목받고 있다.