4,500개 이상의 별들이 행성을 거느리고 있고, 많은 별들이 쌍을 이루는 우주에서, 스타워즈의 타투인 같은 두 개의 태양을 가진 세계들이 어디에나 있을 거라고 생각할 것이다. 그러나 6,000개 이상의 확인된 외계행성들 중 - 대부분 NASA의 케플러 우주망원경과 트랜싱 외계행성 탐사위성(TESS)에 의해 발견된 - 단 14개만이 쌍성 주위를 공전하는 것으로 발견되었다. 기대치에 따르면, 천문학자들은 수백 개가 있어야 한다고 생각했는데, 그들은 모두 어디로 갔을까?

캘리포니아 대학교 버클리와 베이루트 아메리칸 대학교의 연구자들은 답을 가지고 있으며, 그것은 정확히 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 가리킨다. 쌍성계에서 질량이 약간 다른 두 별은 타원형으로 서로를 공전하며, 그 주위의 행성은 경쟁적인 중력 당김을 경험한다. 이로 인해 행성의 궤도는 세차 운동을 하게 되고, 별들의 세차 운동은 조석력이 그들을 더 가깝게 당기면서 일반 상대론적 효과에 의해 가속된다. 이 세차 운동 속도들이 공명에서 동기화될 때, 행성의 궤도는 불안정해진다.

'두 가지 일이 일어날 수 있습니다: 행성이 쌍성에 매우, 매우 가까워져 조석 붕괴를 겪거나 별들 중 하나에 삼켜지거나, 아니면 그 궤도가 크게 교란되어 결국 시스템에서 추방됩니다,'라고 UC 버클리의 밀러 박사후 연구원이자 논문의 제1저자인 모하마드 파르핫이 말했다. '두 경우 모두, 당신은 행성을 제거하게 됩니다.'

이것이 쌍성이 행성이 없다는 것을 의미하는 것은 아니다; 살아남은 행성들은 더 멀리 공전하는 경향이 있어, 현재의 통과 방법으로는 탐지하기 어렵다. '분명히 그곳에 행성들이 있습니다. 단지 현재의 기기들로는 탐지하기 어렵다는 것뿐입니다,'라고 베이루트 아메리칸 대학교의 물리학 교수이자 공동 저자인 지하드 투마가 덧붙였다.

팀은 그들의 결과를 천체물리학 저널 레터스에 보고하며, 가까운 쌍성 주위의 행성 '사막'을 강조했다. 케플러와 TESS는 통과 동안 별빛의 감소를 측정하여 행성들을 탐지하며, 케플러는 약 3,000개의 식쌍성계를 확인했다. 태양과 같은 별들의 약 10%가 큰 행성을 거느리고 있다는 점을 고려할 때, 과학자들은 약 300개의 쌍성 주위 행성 시스템을 예상했다. 대신, 단 47개의 후보만 발견되었으며, 단 14개만 확인되었다.

특히, 이 확인된 행성들 중 어느 것도 약 7일 이내에 공전을 완료하는 매우 가까운 쌍성 주위를 공전하지 않는다. '일반적으로 쌍성 주위 행성들이 부족하고, 7일 이하의 공전 주기를 가진 쌍성 주위에는 절대적인 사막이 있습니다,'라고 파르핫이 말했다. 쌍성계에는 행성이 안정적으로 남아 있을 수 없는 불안정 구역이 있으며, 흥미롭게도, 알려진 14개의 쌍성 주위 행성 중 12개가 이 지역 바로 바깥쪽을 공전하여, 그들이 더 멀리 형성되어 안쪽으로 이동했음을 시사한다.