[아하! 우주] 태양계 끝자락 맴도는 천체 26개, 한국 천문연이 발견

한국천문연구원은 지난 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에 있는 천체 26개를 발견해, 소행성센터로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이는 최근 3년간 천문학자들이 보고한 해왕성바깥천체(TNO) 86개 중 약 3분의 1일 차지한다.

TNO는 태양계 최외곽 행성인 해왕성보다 멀리 떨어진 천체로 궤도장반경이(타원궤도의 긴반지름) 해왕성의 30.1AU(1AU=지구와 태양 사이 평균 거리로 약 1억5000만km)보다 큰 천체를 말한다.

현재까지 발견된 TNO의 수는 약 4천 개에 이른다. 우리에게 가장 잘 알려진 TNO는 명왕성이다. TNO의 상당수는 태양계에 형성 초기부터 변하지 않고 같은 궤도를 공전해 태양계의 화석이라 불린다.

이번 발견은 천문연이 칠레, 호주, 남아공에서 운영 중인 외계행성탐색시스템(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m 망원경으로 이뤄냈다. 천문연 연구팀은 2019년부터 매년 4월경에 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 집중 관측해, 최초 발견한 2019 GJ23을 비롯해 지금까지 모두 26개의 천체를 발견했다. 

TNO는 너무 멀고 어둡기 때문에 대부분 대형 망원경을 통해 발견한다. 다른 기관이 발견한 60개의 천체는 모두 외계행성탐색시스템보다 구경이 큰 망원경으로 관측됐으며, 주로 4m급 내지 8m급 대형 망원경이 이용됐다. 이번 성과는 작은 체급에도 불구하고 자체 시설로 상대적으로 긴 시간을 투자해 이뤄낸 성과로 높이 평가된다.

태양계 초기 당시 많은 천체들은 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생한 것으로 과학자들은 추측하고 있다. 그러나 TNO의 상당수는 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있다. 따라서 동일한 궤도를 돌고 있는 TNO의 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

특히 천문연이 발견한 천체 중 2022 GV6은 공전주기가 무려 1538년에 달하는 것으로 추정되는 희귀한 사례로, 이 천체의 극단적인 궤도는 인류가 본격 탐색에 착수한 태양계 최외곽 지역의 소천체 분포를 통계적으로 이해하는 데 큰 도움을 줄 것으로 보인다.

이번 발견을 주도한 천문연 정안영민 박사는 “2022 GV6와 같이 특이한 공전주기를 가진 천체들을 많이 발견하여 태양계 생성의 비밀을 알아내고 싶다”며 “앞으로도 외계행성탐색시스템으로 특이 천체 발견을 이어나갈 것”라고 밝혔다. 

이 연구에 참여한 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “TNO에는 신화에 등장하는 인물이나 동물의 이름을 붙이는 것이 천문학계의 관례”라며, “이번에 정안 박사가 발견한 천체의 이름을 국민공모를 통해 정하는 방식을 고려 중이다”고 덧붙였다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com