미시중력렌즈 (Microlensing)
쉽게 풀면
작은 별이나 행성이 뒤쪽의 별 앞을 지나갈 때, 중력 때문에 뒤쪽 별이 잠깐 더 밝아 보이는 효과입니다.
왜 중요한가
미세렌즈는 렌즈 천체의 빛과 무관하게 질량만으로 신호가 생기므로, 어두운 렌즈 천체를 찾는 유일한 방법으로서 외계행성·떠돌이 행성·고립 블랙홀 발견에 쓰입니다. 은하 헤일로에서 MACHO를 찾는 탐사가 이를 암흑물질의 주성분에서 배제했고, 렌즈된 퀘이사의 개별 상이 렌즈 은하의 별에 의해 독립적으로 변하는 것으로 퀘이사 강착원반 크기를 잽니다. 중력 미세렌즈 항목이 행성 탐색 측면을 다룹니다. 미세렌즈 사건의 지속 시간은 렌즈 천체 질량의 제곱근에 비례하므로, 일반적인 항성보다 훨씬 짧게 지속되는 사건은 행성 질량 규모의 떠돌이 천체를 시사하는 단서가 된다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
빛을 내지 않아 다른 방법으로는 찾기 어려운 천체까지 검출 가능한 미시중력렌즈 기법의 장점을 설명한다.
이는 배경 별의 밝기 변화 곡선 형태를 분석함으로써 직접 관측이 어려운 외계행성의 존재를 추정할 수 있음을 보여주는 서술이다.
조금 더 깊게 보면
상이 분리되지 않고 밝기만 변하므로 렌즈 질량·거리·상대 속도가 하나의 시간 척도에 묶여 축퇴되며, 시차 효과나 유한 광원 효과가 있어야 개별 값이 풀립니다. 사건은 반복되지 않아 재현 관측이 불가능하고, 한 별에서 사건이 일어날 확률이 백만분의 일 수준이라 별이 빽빽한 방향의 대규모 감시가 전제됩니다. 변광성이나 쌍성 식 현상이 미세렌즈 곡선을 흉내 낼 수 있어 곡선의 대칭성과 무채색성이 판별 기준이 됩니다. 우주 망원경으로 지구와 다른 위치에서 같은 사건을 동시에 관측하면 시차 효과가 나타나 렌즈까지의 실제 거리를 독립적으로 구할 수 있어, 지상 단독 관측의 축퇴 문제를 해소하는 방법으로 쓰인다. 케플러의 K2 임무(캠페인 9)나 발사 예정인 로만 우주망원경처럼 넓은 시야를 지속적으로 감시하는 임무는 은하 중심 방향의 별들을 대량으로 동시에 감시해 미세렌즈 사건의 발견 확률을 크게 높인다.
주의할 점
미시중력렌즈 현상은 한 번 일어나면 반복되지 않는 일회성 사건이므로, 지속적인 후속 관측이 불가능하다는 한계가 있다.