수십 년 동안 과학자들은 태양으로부터 50,000 AU (0.79 ly) 떨어진 태양계의 가장자리 너머에 Oort Cloud라고 알려진 얼음 행성의 거대한 구름이 있다고 이론화했습니다. 네덜란드 천문학 자 얀 오트 (Jan Oort)를 기리기 위해 지명 된이 구름은 장기 혜성이 시작된 곳으로 여겨집니다. 그러나 현재까지 Oort Cloud의 존재를 확인하는 직접적인 증거는 없습니다.
이것은 Oort Cloud가 관측하기가 매우 어려워서 태양과는 거리가 멀고 넓은 지역에 분산되어 있기 때문입니다. 그러나 최근 연구에서 펜실베이니아 대학의 천체 물리학 자 팀은 근본적인 아이디어를 제안했습니다. CMB (Cosmic Microwave Background)지도를 사용하여 플랑크 그들은 다른 별 주위의 오트 구름이 감지 될 수 있다고 믿는다.
최근 온라인으로 등장한“CMB 조사를 통해 은하수 주위의 오트 구름 탐사”연구는 펜실베이니아 대학교 물리 천문학과의 박사 후 연구원 인 Eric J Baxter가 주도했습니다. 펜실베니아의 교수 컬린 에이치 블레이크 (Cullen H. Blake)와 부 브네자인 (Bhuvnesh Jain) (Baxter의 주요 멘토)이 합류했습니다.
요약하면 Oort Cloud는 태양으로부터 2,000 ~ 5,000 AU (0.03 ~ 0.08 ly)에서 50,000 AU (0.79 ly)까지 확장 될 수있는 가상의 공간 영역입니다. 일부 추정치는 도달 할 수 있음을 나타냅니다. 100,000 ~ 200,000 AU (1.58 및 3.16 ly). Kuiper Belt 및 Scattered Disc와 마찬가지로 Oort Cloud는 넵튠 횡단 물체 저장소이지만 태양으로부터 수천 배나 더 멀리 떨어져 있습니다.
이 구름은 태양계가 아직 어렸을 때 존재했던 태양의 50AU 내의 작은 얼음 덩어리에서 기원 한 것으로 생각됩니다. 시간이 지남에 따라, 거대한 행성들에 의해 야기 된 궤도 섭동은 황실 평면을 따라 매우 안정적인 궤도를 가진 물체들이 Kuiper Belt를 형성하게하고, 더 편심하고 먼 궤도를 가진 물체들은 Oort Cloud를 형성했다고 이론화되었다.
Baxter와 그의 동료들에 따르면, Oort Cloud의 존재가 태양계 형성에 중요한 역할을했기 때문에 다른 스타 시스템에는 자체 Oort Cloud가 있다고 가정하는 것이 논리적입니다. 구름 (EXOC). 박스터 박사가 이메일을 통해 Space Magazine에 설명했듯이 :
“우리 태양 주위에 Oort 구름을 형성하기 위해 제안 된 메커니즘 중 하나는 우리 태양계의 원형 행성 디스크에있는 일부 물체가 거대한 행성과의 상호 작용에 의해 매우 큰 타원형 궤도로 방출되었다는 것입니다. 그런 다음이 물체의 궤도는 근처의 별과 은하의 영향을 받아 태양계의 비행기로 제한된 궤도에서 벗어나 현재 구형의 오트 구름을 형성합니다. 거대한 행성을 가진 다른 별 주위에서도 비슷한 과정이 일어날 수 있다고 상상할 수 있으며, 거대한 행성을 가진 별들이 많이 있다는 것을 알고 있습니다.”
Baxter와 그의 동료들이 그들의 연구에서 지적한 것처럼, EXOCs를 탐지하는 것은 태양계 자신의 Oort Cloud에 대한 직접적인 증거가없는 이유와 같은 이유로 거의 어렵습니다. 하나는 구름에 물질이 많지 않고 지구 질량의 몇 배에서 20 배에 이르는 것으로 추정됩니다. 둘째, 이러한 물체는 우리 태양과 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 많은 빛을 반사하지 않거나 강한 열 방출이 없습니다.
이러한 이유로 Baxter와 그의 팀은 밀리미터 및 서브 밀리미터 파장에서 하늘의지도를 사용하여 다른 별 주위의 오트 구름의 흔적을 검색 할 것을 권장했습니다. 이러한지도는 이미 같은 임무로 인해 존재합니다. 플랑크 우주 마이크로파 배경 (CMB)을 매핑 한 망원경. 박스터가 지적했듯이 :
“우리의 논문에서 우리는 Planck 위성 관측에 의해 생성 된 545 GHz 및 857 GHz의 하늘지도를 사용합니다. 플랑크 (Planck)는 CMB를 매핑하기 위해 거의 * 전용 *으로 설계되었습니다. 우리가이 망원경을 사용하여 exo-Oort 구름과 행성 형성과 관련된 잠재적 인 프로세스를 연구 할 수 있다는 사실은 놀랍습니다!”
EXOC의 검출이 의도 된 목적의 일부가 아니기 때문에 이것은 다소 혁신적인 아이디어입니다. 플랑크 사명. 천문학 자들은 빅뱅에서 남은“유물 방사선”인 CMB를 매핑함으로써 초기 우주 이후에 우주가 어떻게 진화했는지에 대해 더 많이 배우려고 노력했다. 빅뱅 이후 378,000 년. 그러나 그들의 연구는 Alan Stern이 이끄는 이전 연구를 바탕으로한다. 새로운 지평 사명).
1991 년, 스턴은 콜로라도 대학교 (Boulder of Colorado)의 존 스톡 (John Stocke) 및 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 폴 바이스만 (Paul Weissmann)과 함께“외 태양 오트 구름에 대한 IRAS 검색”이라는 연구를 수행했습니다. 이 연구에서는 EXOC를 검색하기 위해 IRAS (Infrared Astronomical Satellite)의 데이터 사용을 제안했습니다. 그러나이 연구는 특정 파장과 17 개의 별 시스템에 중점을 두었지만 Baxter와 그의 팀은 수만 개의 시스템과 더 넓은 범위의 파장에 대한 데이터에 의존했습니다.
Baxter와 그의 팀이 이와 관련하여 유용 할 수 있다고 생각하는 다른 현재 및 미래 망원경으로는 남극 대륙의 Amundsen-Scott South Pole Station에 위치한 남극 망원경; 칠레의 아타 카마 우주론 망원경과 시몬스 천문대; 남극 대륙에서 풍선이 달린 대구경 서브 밀리미터 망원경 (BLAST); West Virgina의 Green Bank Telescope 등
“또한, 가이아 위성은 최근 우리 은하에서 별의 위치와 거리를 매우 정확하게 매핑했습니다.”라고 Baxter는 덧붙였습니다. “이로 인해 exo-Oort 클라우드 검색 대상을 비교적 간단하게 선택할 수 있습니다. 우리는의 조합을 사용 가이아 과 플랑크 우리의 분석에서 데이터. "
Baxter와 그들의 이론을 테스트하기 위해 팀은 exo-Oort 구름의 열 방출을위한 일련의 모델을 구성했습니다. “이 모델들은 기존의 망원경과 관측을 고려할 때 근처의 별 주변의 외계 오오 트 구름을 탐지하는 것이 가능하다고 제안했다. “특히이 모델은 플랑크 위성은 우리 주변의 별과 같이 외계인 구름을 감지하는 데 근접 할 수 있습니다.”
또한 Baxter와 그의 팀은 연구에서 고려한 일부 별, 특히 Vega 및 Formalhaut 시스템에서 신호의 힌트를 발견했습니다. 이 데이터를 사용하여이 별들로부터 10,000 ~ 100,000 AU의 거리에서 EXOC의 존재 가능성을 제한 할 수 있었으며 이는 태양과 오트 클라우드 사이의 거리와 대략 일치합니다.
그러나 EXOC가 존재하는지 확인하기 전에 추가 조사가 필요합니다. 이 설문 조사에는 제임스 웹 우주 망원경한편,이 연구는 천문학 자들에게 다소 중요한 영향을 미쳤으며, 이는 태양계 외계 연구에 기존 CMB 맵을 사용하는 것이 아니라 그 이유가 아닙니다. 박스터가 말한 것처럼 :
“위에서 언급했듯이 우리는 우리 자신의 Oort 클라우드가 존재한다는 직접적인 증거가 없기 때문에 exo-Oort 클라우드를 감지하는 것은 정말 흥미로울 것입니다. exo-Oort 클라우드를 감지 한 경우 원칙적으로 행성 형성 및 원형 행성 디스크의 진화와 관련된 프로세스에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 예를 들어, 거대한 행성을 가진 별 주변의 엑소 오트 구름 만 감지했다고 상상해보십시오. 그것은 Oort 구름의 형성이 우리 자신의 Oort 구름 형성에 대한 대중적인 이론에 의해 제안 된 것처럼 거대한 행성과 연결되어 있다는 확실한 설득력있는 증거를 제공 할 것입니다.”
우주에 대한 지식이 확장됨에 따라 과학자들은 태양계가 다른 별계와 공통점이 무엇인지에 점점 더 관심을 갖게되었습니다. 이것은 우리 시스템의 형성과 진화에 대해 더 많이 배울 수 있도록 도와줍니다. 또한 시간이 지남에 따라 우주가 어떻게 바뀌 었는지, 어쩌면 인생이 어디에서 찾을 수 있는지에 대한 힌트를 제공합니다.
