백색왜성 HS 0209+0832를 둘러싼 오래된 관측 자료에서 행성의 흔적일 수 있는 단서가 나왔습니다. 연구진은 허블 우주망원경이 1999년에 포착했지만 당시에는 설명하지 못했던 스펙트럼의 특징을 새 화학 데이터베이스로 다시 분석했습니다. 그 결과 미확인 선 상당수를 니오븀과 구리로 식별했고, 원소 조성과 반복되는 밝기 신호가 별의 잔해로 만들어진 행성 후보를 가리킨다고 봤습니다. 다만 행성이 존재한다는 사실이나 그 형성 과정은 아직 확정되지 않았습니다.
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1999년 관측에 남아 있던 미스터리
허블이 관측한 HS 0209+0832의 자외선 스펙트럼에는 당시 정체를 알 수 없던 선이 약 100개 있었습니다. 워릭대학교의 제이미 윌리엄스와 동료들은 보관된 관측 자료를 업데이트된 화학 데이터베이스와 대조해, 설명되지 않았던 특징 가운데 상당수를 니오븀과 구리에 연결했습니다.
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이런 스펙트럼 선은 특정 원자가 별빛의 특정 파장을 흡수하면서 생기는 빛의 ‘골’입니다. 허블 자료에서 보인 니오븀의 흔적은 퇴역한 자외선 관측 위성 FUSE의 자료로도 확인됐습니다.
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니오븀 하나가 아니라 ‘원소 조합’이 단서
HS 0209+0832의 대기에는 아연·구리·니오븀처럼 철보다 무거운 원소가 풍부한 반면, 암석을 이루는 데 흔한 규소와 철은 적습니다. 연구진은 백색왜성이 끌어당기는 물질의 전체 조성이 별이 거성 단계에서 내보낸 물질로 만들어진 행성 후보와 부합한다고 설명합니다.
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특히 니오븀의 양은 태양보다 1,000배 넘게 많아 눈길을 끕니다. 하지만 행성 형성의 근거는 니오븀 하나가 아니라 여러 원소가 함께 보이는 독특한 조성입니다. 이 조성은 별의 진화 과정에서 만들어지고 방출된 물질과 들어맞지만, 그 자체로 행성이 실제로 형성됐음을 입증하지는 않습니다.
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4.4일 신호가 더해졌지만, 행성을 직접 본 것은 아니다
NASA의 TESS 관측에서는 4.4일마다 되풀이되는 희미한 밝기 신호가 포착됐습니다. 이 주기는 백색왜성 가까이를 도는 목성 크기의 행성과 양립할 수 있으며, 한 보고서는 두 천체 사이 거리를 약 370만 마일로 추정했습니다. 그러나 이 신호는 행성을 직접 촬영하거나 확인한 결과가 아닙니다. 따라서 연구진은 이를 확정된 행성이 아니라 후보로 보고합니다.
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연구진이 제안한 시나리오에서는 뜨거운 백색왜성의 복사가 가까운 행성을 가열하고, 행성의 기체 일부를 우주로 벗겨냅니다. 이 물질이 다시 별 쪽으로 흘러가면서 백색왜성 대기에 관측된 화학 흔적을 만들 수 있다는 설명입니다. 이는 관측된 상호작용을 설명하는 가설이지, 행성의 직접적인 영상은 아닙니다.
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확인된다면 ‘두 번째 세대’ 행성의 의미는
‘두 번째 세대’ 행성은 젊은 별 주위의 원시 가스·먼지 원반에서 태어나는 대신, 별이 진화하면서 우주로 내보낸 물질로 형성된 행성을 뜻합니다. 이 후보와 그 기원이 확인된다면, 행성 형성이 백색왜성 주변에서도 일어날 수 있다는 증거가 됩니다. 펄서 주변에서도 비슷한 ‘다시 태어난’ 행성이 제안된 바 있지만, 이번 후보는 별의 잔해 가운데 다른 유형인 백색왜성과 관련돼 있습니다.
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현재 확실히 말할 수 있는 범위는 더 좁습니다. 허블 자료의 재분석에서 이례적인 화학 지문이 드러났고, FUSE가 니오븀 식별을 뒷받침했으며, TESS는 가까운 거대 행성과 양립할 수 있는 반복 신호를 포착했습니다. 여러 단서가 후속 연구의 필요성을 보여주지만, 행성의 존재와 별이 내보낸 물질에서 형성됐다는 설명은 아직 확인 단계에 있습니다.
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