유럽의 천문학 자 팀 [1]은 태양 이외의 별 (“외계 행성”)을 공전하는 가장 가벼운 알려진 행성을 발견했다.
새로운 외계 행성은 남쪽 제단 별자리에있는 밝은 별 뮤 아라에 (Mura Arae)를 선회한다. 이 별 주위에서 발견 된 두 번째 행성이며 9.5 일 만에 완전한 혁명을 이룹니다.
지구의 질량의 14 배에 불과한 새로운 행성은 가능한 가장 큰 암석 행성의 문턱에 놓여 있으며, 그것은 지구와 같은 초 유형 물체가 될 수 있습니다. 태양계의 거대한 행성 중 가장 작은 천왕성도 비슷한 질량을 가지고 있습니다. 그러나 천왕성과 새로운 외계 행성은 주성 별과의 거리에 따라 그 구성과 구조가 매우 다를 수 있습니다.
이 발견은 La Silla에 위치한 ESO 3.6m 망원경에서 전례없는 HARPS 분광기의 정확도 덕분에 가능 해져 방사 속도를 1m / s 이상의 정밀도로 측정 할 수 있습니다. 이는 외계 행성 연구 분야에서 유럽의 리더십을 보여주는 또 하나의 분명한 증거입니다.
독특한 행성 사냥 기계
1995 년에 제네바 천문대 (스위스)의 Michel Mayor와 Didier Queloz가 별 51 Peg 주변의 행성을 처음 발견 한 이래로 천문학 자들은 다른 별을 공전하는 120 개가 넘는 거대한 행성이 발견되어 태양계가 독특하지 않다는 것을 알게되었습니다 대부분 방사형 속도 조사 (참조 : ESO PR 13/00, ESO PR 07/01 및 ESO PR 03/03).
이 기본 관측 방법은 별을 공전 할 때 보이지 않는 외계 행성으로부터의 중력 당김 방향이 바뀌기 때문에 중심 별의 속도 변화를 감지하는 데 기반합니다. 측정 된 속도 변화의 평가는 행성의 궤도, 특히 항성과의 거리와 거리, 최소 질량을 추론 할 수있게한다 [2].
외계 행성에 대한 지속적인 탐색을 위해서는 더 나은 계측이 필요합니다. 이러한 맥락에서 ESO는 의심 할 여지없이 ESO La Silla Observatory에서 3.6m 망원경의 새로운 HARPS 분광기 (고 정확도 방사 속도 행성 탐사기)를 주도했습니다 (ESO PR 06/03 참조). 2003 년 10 월 ESO 회원국의 연구 커뮤니티에 제공되는이 고유 한 기기는 초당 1 미터의 정밀도로 정확한 (방사형) 속도 측정을 통해 다른 별 (“외계 행성”) 주위의 행성을 탐지하도록 최적화되었습니다. .
HARPS는 ESO와 공동으로 유럽 컨소시엄 (European Consortium)에 의해 구축되었습니다 [3]. 작동 시작부터 이미 매우 높은 효율성을 보여주었습니다. La Silla의 Swiss-Euler 1.2-m 망원경에 설치된 또 다른 잘 알려진 행성 사냥 최적화 분광기 인 CORALIE와 비교하여 (cf ESO PR 18/98, 12/99, 13/00 참조) 일반적인 관측 시간이 단축되었습니다. 계수는 100 배가되고 측정 정확도는 계수 10만큼 증가합니다.
이러한 개선은 태양계 행성을 찾는 새로운 관점을 열었으며, 도구의 정밀도 측면에서 새로운 기준을 세웠습니다.
뮤 아래 주변의 행성계
별 mu Arae는 약 50 광년 떨어져 있습니다. 이 태양과 같은 별은 남쪽 별자리 아라 (제단)에 위치하고 있으며 육안으로 볼 수있을만큼 밝습니다 (5 등급).
Mu Arae는 이미 650 일의 궤도 기간을 가진 목성 크기의 행성을 가지고있는 것으로 알려져 있습니다. 이전의 관측은 또한 멀리 떨어져있는 다른 동반자 (행성 또는 별)가 있다는 것을 암시했습니다.
이 물체의 천문학 자들이 얻은 새로운 측정 결과와 다른 팀의 데이터가이 그림을 확인합니다. 그러나 팀의 멤버 인 Fran? ois Bouchy는 다음과 같이 설명합니다. 그리고이 새로운 행성은 태양이 아닌 다른 별 주위에서 가장 작지만 발견 된 것으로 보입니다. 이것은 mu Arae를 매우 흥미로운 행성계로 만듭니다.”
2004 년 6 월 8 일 밤, mu Arae가 반복적으로 관측되었고, 별의 내부에 대한 정보를 얻기 위해 HARPS에 의해 방사 속도가 측정되었다. 이 이른바 천문학-지진학 기법 (ESO PR 15/01 참조)은 항성의 표면이 주기적으로 진동하는 작은 음파를 연구합니다. 천문학 자들은 별의 내부 구조를 알면서 별의 대기에서 관측되는 비정상적인 양의 무거운 원소의 기원을 이해하는 것을 목표로 삼았습니다. 이 특이한 화학 성분은 행성 형성 이력에 고유 한 정보를 제공 할 수 있습니다.
또 다른 팀원 인 누노 산토스 (Nuno Santos)는 다음과 같이 말합니다.
이 발견은 비 천칭 학 캠페인 중에 얻은 수많은 측정 덕분에 가능해졌습니다.
이 날짜부터 HARPS 컨소시엄 조사 프로그램의 일부인 별은 정기적으로 별의 "지진 소음"을 줄이기위한 신중한 관찰 전략으로 모니터링되었습니다.
이 새로운 데이터는 6 월 8 일 밤에 발견 된 방사형 속도 변화의 진폭과 주기성을 모두 확인했습니다. 천문학 자들은이주기적인 신호에 대해 설득력있는 설명을 남겼습니다. 두 번째 행성은 mu Arae를 공전하며 9.5 일 안에 완전한 혁명을 이룹니다.
그러나 이것이 놀라운 것은 아닙니다 : 방사형 속도 진폭, 즉 별의 행성의 중력 풀에 의해 유발되는 워블의 크기에서 천문학 자들은 지구 질량의 14 배에 불과한 행성의 질량을 도출했습니다 ! 이것은 태양계에서 가장 작은 행성 중 가장 작은 천왕성의 질량에 관한 것입니다.
새로 발견 된 외계 행성은 태양계 별 주위에서 발견 된 가장 작은 행성에서 새로운 기록을 세웁니다.
경계에서
이 행성의 질량은 매우 큰 지구 같은 (바위) 행성과 거대한 행성 사이의 경계에 위치합니다.
현재의 행성 형성 모델은 여전히 발견 된 외계 행성들에서 관찰 된 모든 놀라운 다양성을 설명 할 수 없기 때문에, 천문학 자들은 현재 대상의 진정한 본질에 대해서만 추측 할 수있다. 거대한 행성 형성의 현재 패러다임에서, 핵심은 단단한“평면 상”의 축성을 통해 먼저 형성된다. 이 핵이 임계 질량에 도달하면 가스는 "가출"방식으로 축적되고 행성의 질량은 빠르게 증가합니다. 현재의 경우,이 후기 단계는 일어나지 않았을 것입니다. 그렇지 않으면 행성이 훨씬 더 무거워 졌을 것입니다. 더욱이, 최근의 모델은 이동이 형성 시간을 단축시키는 것으로 나타 났으며, 현재의 물체가 먼 거리로 이동하여 그러한 작은 질량이 남아있을 가능성은 낮다.
그러므로이 목적은 작은 (전체 질량의 10 분의 1 정도) 기체 포위로 둘러싸인 암석 (얼음이 아닌) 핵을 가진 행성 일 가능성이 높기 때문에“슈퍼 어스”로 간주 될 것입니다.
추가 전망
Michel Mayor (스위스 제네바 천문대)가 이끄는 HARPS 컨소시엄은 지금까지 구현 된 외계 행성에 대한 가장 야심 찬 체계적 검색 중 하나를 수행하기 위해 ESO 3.6-m 망원경에서 5 년 동안 매년 밤에 100 번의 관측 관측을 받았습니다. 세계적인. 이를 위해 컨소시엄은 행성계를 보유 할 수있는 수백 개의 별의 속도를 반복적으로 측정합니다.
1 년 미만의 작동 후이 새로운 행성의 탐지는 짧은 궤도에서 바위 같은 행성을 탐지 할 수있는 HARPS의 탁월한 잠재력을 보여줍니다. 추가 분석에 따르면 HARPS로 달성 한 성능으로 지구 질량의 몇 배에 불과한 큰 "telluric"행성을 탐지 할 수 있습니다. 이러한 기능은 과거의 행성 측량에 비해 크게 개선되었습니다. 그러한 바위 같은 물체를 탐지하면 반경을 측정 할 수있는 COROT, Eddington 및 KEPLER와 같은 임무를 통해 우주에서 미래의 운송 감지에 대한 관심이 강화됩니다.
추가 정보
이 보도 자료에 설명 된 연구는 최고의 천체 물리학 저널 "천문학 및 천체 물리학"에 게재하기 위해 제출되었습니다. 프리 프린트는 http://www.oal.ul.pt/~nuno/에서 포스트 스크립트 파일로 제공됩니다.
노트
[1] : 팀은 Nuno Santos (포르투갈의 Astrofisica da Universidade de Lisboa, 포르투갈), Fran? ois Bouchy 및 Jean-Pierre Sivan (프랑스 마르 토 유의 Laboratoire d' astrophysique de Marseille), Francesco Pepe로 구성되어 있습니다. , Didier Queloz, St.phane Udry 및 Christophe Lovis (스위스 오브 오베르 주 아르 드 유니버시티? 드 Gen? ve), Sylvie Vauclair, Michael Bazot (프랑스 툴루즈), Gaspare Lo Curto 및 Dominique Naef (ESO), Xavier Delfosse (LAOG, 프랑스 그르노블), Willy Benz 및 Christoph Mordasini (스위스 피시 카리 체스 대학교) 및 Jean-Louis Bertaux (프랑스 파리 파리 드 베르니? 르-르-부이 손 서비스) .
[2] 반지름-속도 방법의 근본적인 한계는 행성에 대한 더 낮은 질량 한계의 결정만을 허용하는 행성 궤도의 기울기가 알려져 있지 않다는 것이다. 그러나 통계적 고려 사항은 대부분의 경우 실제 질량이이 값보다 훨씬 높지 않다는 것을 나타냅니다. 이 본문에 사용 된 외계 행성의 질량 단위는 1 목성 질량 = 22 천왕성 질량 = 318 지구 질량입니다. 1 천왕성 질량 = 14.5 지구 질량.
[3] HARPS는 Observatoire de Gen? ve (스위스)가 이끄는 프랑스 연구소, Physikalisches Institut der Universit? t Bern (스위스), 서비스 d' Aeronomie (프랑스 CNRS)와 ESO La Silla 및 ESO Garching.
원본 출처 : ESO 뉴스 릴리스
