바너드 별을 공전하는 4개의 행성 중 하나에서 바라본 풍경 일러스트. / International Gemini Observatory, NOIRLab, NSF, AURA

지구에서 6광년 떨어진 '바너드 별(Barnard’s Star)'은 하나의 별(항성)을 중심으로 구성된 시스템이다. 우리 태양계에서 가장 가까운 '단일 항성계'다. 바너드 별의 주변을 도는 4개의 행성이 관측됐다. 지구에서 가장 가까운 별은 4.2광년 떨어진 센타우루스 알파지만, 3개의 별을 중심으로 이뤄진 '삼성계'다. 

많은 천문학자들이 오랫동안 바너드 별의 빠른 움직임에 주목해왔다. 최근 관측 결과, 바너드 별 주변에서 지구 질량의 20~30%에 해당하는 4개의 작은 행성들이 발견됐다고 어스닷컴, IOP사이언스, 사이뉴스 등 과학매체들이 현지시간 11일 보도했다. 4개의 행성들은 바너드 별 주위를 단 며칠 만에 공전하는 것으로 알려졌다.

1916년 E.E. 바너드에 의해 발견된 이 별은 오랫동안 행성 존재 여부를 놓고 논쟁이 있었다. 부정확한 관측 탓에 '거대한 백경(흰 고래)'이라는 별명을 얻었던 이 별의 비밀이 최신 관측 장비 덕분에 밝혀졌다. 

보도에 따르면, 미국 시카고대학교의 천문학자들은 밝은 별 주변의 작은 행성은 직접 관측하기 어렵기 때문에, 행성이 별에 미치는 미세한 중력 변화를 추적하는 방법을 사용했다. 하와이의 제미니 망원경에 설치된 ‘마룬(MAROON)-X’ 장비와 칠레의 고정밀 분광기 ‘에스프레소(ESPRESSO)’ 데이터를 결합해 네 개의 행성을 발견했다.

이번에 발견된 행성들은 암석형 행성으로 추정되지만, 지구에서 바라보는 각도 때문에 정확한 구성 성분은 확인하기 어렵다. 이 행성들은 또 바너드 별에 너무 가까워 생명체가 존재하기에는 매우 뜨거운 환경일 것으로 예상된다.

바너드 별의 행성들은 현재까지 '방사 속도(radial velocity) 측정' 방식으로 확인된 가장 작은 천체 중 하나이다. 작은 행성들의 구성 성분과 형성 과정을 연구하는 데 중요한 자료를 줄 것으로 기대된다. 특히 M형 왜성 주변의 행성 연구는 행성 거주 가능성 때문에 관심을 끈다.

천문학자들은 이번 발견을 통해 어떤 별이 안정적인 행성을 가질 가능성이 높은지에 대한 단서를 얻게 됐다. 또한 미래의 외계 생명체 탐색에도 중요한 정보가 될 수 있다.

3월 11일자 '천체물리학 저널 레터스(Astrophysical Journal Letters)'에 실린 이번 연구는 천문학 분야에 큰 진전을 가져왔다는 평가다. 앞으로도 개선된 망원경과 관측 기술을 앞세워 더 많은 외계 행성 발견이 뒤따를 것으로 보인다.