진화하는 외계행성 탐사…인공지능 활약 본격화

K2 관측자료서 1천300광년 떨어진 행성 2개 찾아내

스페이스타임즈 승인 2019.05.02 15:10 | 최종 수정 2019.05.02 15:13 의견 0

구글(Google)과 팀을 이룬 천문학자들이 인공지능(AI)을 활용해 케플러 우주망원경 관측 자료에서 외계행성 2개를 찾아내 천문학계에서도 AI 활약이 본격화할 것으로 기대된다.

외계행성 상상도 [NASA 제공]

27일 미국 텍사스대학(UT)에 따르면 이 대학 오스틴 캠퍼스의 학부생 앤 다틸로는 케플러 2기(K2) 관측자료에서 기존 행성 탐색 방법으로 찾아내지 못한 외계행성 신호를 파악할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발했다고 한다.

이를 통해 약 1천300광년 떨어진 물병자리의 별을 도는 K2-293b와 1천230광년 떨어진 같은 물병자리의 별을 도는 K2-294b를 발견했다.

AI를 통해 이를 발견한 뒤에는 애리조나에 있는 스미스소니언연구소 산하 휘플 천문대의 직경 1.5m 망원경과 하와이 제미니 천문대의 질레트 망원경을 이용해 행성이 진짜 존재하는지 확인했다.

이 행성들은 K2에서 관측되는 전형적인 외계행성으로, 별과 아주 가까운 거리에서 짧은 궤도를 도는 지구 크기의 행성으로 밝혀졌다.

이 연구에는 미국항공우주국(NASA) 칼 세이건 펠로인 텍사스대학의 앤드루 밴더버그 박사와 구글 엔지니어 크리스토퍼 샬루에가 참여했다.

밴더버그 박사와 샬루에는 지난 2017년 12월에 처음으로 AI를 이용해 이미 7개의 행성을 가진 것으로 밝혀진 '케플러-90' 별에서 8번째 행성을 찾아냈다. 지구에서 약 2천545광년 떨어진 이 별은 AI 덕분에 태양계만큼 많은 행성을 가진 유일한 별이 됐다.

이때 활용된 자료는 케플러 망원경의 반작용 휠이 고장나기 전에 관측된 것들이다. 태양을 고장난 반작용 휠로 활용해 제한적으로 관측한 K2 자료는 이전과는 상당한 차이가 있어 AI를 가동하려면 새로운 알고리즘이 필요했다. 특히 K2 자료에서는 우주망원경의 위치가 항상 바뀌기 때문에 이를 반영해 AI 알고리즘을 만드는 것이 상당히 까다로웠다고 한다.

밴더버그 박사는 보도자료를 통해 "모든 별이 지구 크기의 행성을 갖고 있다고 해도 관측 자료가 명확하지 않거나 행성의 위치가 모호할 때가 있어 이를 모두 찾아낼 수 있는 것은 아니며, 이런 이유로 놓치는 행성이 많다는 것도 알고있다"면서 "AI는 외계행성 탐색을 한결같이 할 수 있게 도와줄 것"이라고 했다.

그러면서 "행성이 얼마나 있는지 알려면 발견하는 것 이외에 놓친 행성이 얼마나 되는지도 알아야 하며, 이 분야가 AI가 활약할 곳"이라고 했다.

연구팀은 AI가 우주망원경 관측 자료 안에 숨어있는 외계행성을 찾을 수 있는 전망이 밝은 것으로 내다봤다.

케플러 우주망원경 상상도 [NASA 제공]

현재 개발된 알고리즘은 약 30만개의 별에 관한 K2 자료뿐만 아니라 케플러 망원경의 바통을 이어받아 지난해 7월부터 외계행성을 찾고있는 '테스(TESS)' 관측 자료에도 적용할 수 있다고 한다.

연구팀은 이번 관측결과를 국제학술지 '천문학저널(The Astronomical Journal)'에 싣는다.

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