우주2026. 11. 12. 오후 12:08 UTC·2 분 소요

TOI-2535 b, TESS 관측에서 사라진 목성 크기 행성

목성 크기의 외계행성 TOI-2535 b가 항성 가장자리로 밀려나다 결국 항성 앞을 지나지 않게 됐습니다. 원인은 보이지 않는 이웃 행성입니다.

Illustration of a Jupiter-sized planet near the edge of an orange star, with a fainter Saturn-mass planet orbiting close by. — 이미지: xataka.com

몇 년간 꾸준히 항성 앞을 지나가던 목성 크기의 행성이 어느 순간 지나가지 않게 됐습니다. TOI-2535 b에서 벌어진 일입니다. 연구진에 따르면 단독 항성을 도는 확인된 외계행성이 이렇게 짧은 시간에 트랜짓(항성면 통과)을 멈추는 모습을 직접 관측한 것은 처음입니다.

TOI-2535 b에 무슨 일이 있었나

NASA의 TESS 우주망원경은 2019년부터 이 행성을 관측했습니다. 행성은 까마귀자리 방향의 초기 K형 왜성을 돕니다. 2019년 4월에는 행성이 항성 원반의 중심 근처를 지나갔습니다. 그런데 몇 달이 지나면서 트랜짓이 불규칙해졌습니다. 예상보다 6시간 일찍 오기도 했고 6시간 늦기도 했습니다.

더 극적인 것은 경로였습니다. 트랜짓이 항성 가장자리로 서서히 옮겨 갔고, 시간은 짧아지고 가리는 빛도 줄었습니다. 그러다 2025년에서 2026년 3월 사이에 완전히 사라졌습니다. 지구에서 보면 행성이 더는 항성 앞을 지나지 않는다는 뜻입니다. 항성 중심과 행성 경로 사이의 거리는 연간 약 0.16의 속도로 변했고, 이런 계에서 측정된 값 가운데 가장 빠릅니다.

행성을 사라지게 한 범인은

연구진은 미국 애리조나 키트피크 국립천문대의 WIYN 망원경에 달린 NEID 분광기를 사용했습니다. 결과는 TOI-2535 b에 질량이 적어도 토성 정도인 동반 행성이 있음을 가리킵니다. 보이지 않는 이 이웃은 TOI-2535 b의 궤도와 최소 5도 기울어져 있고, 두 행성이 가까워 중력이 계속 잡아당깁니다. 궤도는 쓰러지기 직전의 팽이처럼 흔들립니다. 이 현상을 교점 세차 운동이라고 합니다.

공동 저자 에릭 페티구라는 달에 비유합니다. 달 궤도가 지구 궤도와 완벽하게 같은 평면이라면 매달 일식이 일어날 것입니다. 궤도가 기울어 있어 일식은 드뭅니다. TOI-2535에서는 두 행성의 상호작용이 그 기울기를 불과 수십 년 주기로 계속 바꾸고 있습니다.

이전 사례와 무엇이 다른가

Kepler-413b는 800일 동안 트랜짓을 멈췄지만, 두 항성을 도는 행성이었고 항성의 중력이 원인이었습니다. TOI-1518b도 궤도가 세차하며 수십 년 뒤 트랜짓이 멈출 수 있지만, 원인은 항성 자체의 납작함입니다. TOI-2535는 다른 거대 행성만이 원인이라는 점이 다릅니다. 공전 주기가 매우 짧은 가스 거인 두 개가 있는 드문 계이기도 합니다.