행성 꿀꺽한 백색왜성…인공지능이 찾아냈다[아하! 우주]

[서울신문 나우뉴스]

백색왜성 주변을 공전하는 파괴된 행성의 잔해를 보여주는 개념도. Credit: NASA, ESSA, Joseph Olmsted (STScI)

영원히 빛날 것처럼 보이는 태양도 언젠가 죽음을 피할 수 없다. 앞으로 50억 년 이상의 시간이 흐른 후 태양 중심부의 핵연료가 고갈되면 더 이상 핵융합 반응을 유지할 수 없게 되어 태양의 빛도 꺼지게 된다. 이때가 되면 대부분의 가스는 흩어지고 남은 물질은 뭉쳐서 백색왜성이라는 새로운 천체를 남긴다.

백색왜성은 핵융합 반응의 결과물인 산소와 탄소가 주성분이다. 그리고 남은 가스의 일부가 중력에 붙잡혀 주로 수소와 헬륨으로 된 대기를 구성한다. 하지만 과학자들은 백색왜성의 대기를 분석해 이보다 훨씬 무거운 원소로 오염된 대기를 지닌 백색왜성이 있다는 사실을 알아냈다. 물론 백색왜성마저 대기 오염이 심해서 중금속으로 오염된 것은 아니다. 그보다는 본래 별 주변을 돌던 행성이 백색왜성에 흡수되면서 흔적을 남긴 것이다.

텍사스 대학의 말리아 카오와 동료들은 이런 백색왜성의 데이터를 모아 암석형 외계 행성의 구성 성분과 내부 구조를 연구했다. 백색왜성은 강력한 중력에 끌려온 행성을 우선 산산조각 낸 후 물질을 흡수한다. (사진 참조) 마치 행성을 통째로 믹서기에 간 후 백색왜성의 대기에 뿌리기 때문에 외계 행성을 직접 들여다보지 않고도 내부 구성 물질에 대한 정보를 얻을 수 있다.

그러나 지금까지 수집한 백색왜성의 데이터가 엄청나게 많아 이를 하나씩 사람이 분석하면 너무나 많은 시간과 노력이 들어간다. 따라서 연구팀은 AI의 힘을 빌리기로 했다. 유럽 우주국의 가이아 탐사 위성이 얻은 10만 개의 백색왜성 데이터를 인공지능으로 분석해 행성에 오염된 대기를 지닌 백색왜성을 찾아낸 뒤 이를 지상 망원경으로 분석해 더 정확히 검증한 것이다.

AI의 도움 덕분에 연구팀은 행성을 꿀꺽 삼켰을 가능성이 높은 백색왜성을 375개나 찾아내 지상의 망원경으로 상세히 관측해 이들을 관측했다. 인공지능의 힘을 빌리지 않고 사람이 했다면 몇 개를 찾는데도 상당한 시간이 걸렸을 일을 인공지능 덕분에 훨씬 효율적으로 해낼 수 있게 된 것이다.

최근 천문학 분야는 물론이고 과학의 많은 분야에서 관측 기술이나 실험 기술의 진보로 인해 데이터의 양이 기하급수적으로 커지고 있다. 따라서 과거처럼 사람이 하나씩 들여다보고 판단하는 일은 점점 불가능에 가까워지고 있다. 따라서 과학자를 돕는 똑똑한 조수인 인공지능의 역할이 더 중요해지고 있다. 이번 연구 역시 과학 연구에서 점점 더 역할이 커지는 인공지능의 중요성을 보여주고 있다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com