15 년 전, 세계에서 가장 큰 망원경은 아직 다른 별을 도는 행성을 찾지 못했습니다. 오늘날 백화점에서 제공되는 것보다 크지 않은 망원경은 이전에 알려지지 않은 세계를 발견 할 수 있음을 증명합니다. 작은 4 인치 직경의 망원경으로 발견 된 새로운 행성은 우리가 새로운 시대의 행성 발견의 시작에 있다는 것을 보여줍니다. 곧 새로운 세계가 가속화되는 속도로 위치하여 지구 크기의 첫 세계를 한 발짝 더 가까이 다가 갈 수 있습니다.
연구의 공동 저자 인 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터 (CfA)의 길러 모 토레스 (Guillermo Torres)는“이 발견은 겸손한 망원경조차도 행성 검색에 큰 기여를 할 수 있음을 보여줍니다.
이 연구는 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0408421에 온라인으로 게시되며 다가오는 The Astrophysical Journal Letters에 게재 될 예정입니다.
이것은 하늘의 넓은 지역에서 수천 개의 상대적으로 밝은 별을 조사한 최초의 외계 행성 발견입니다. 그것은 밝은 별을 도는 행성을 위해 특별히 설계된 작고 비교적 저렴한 망원경의 네트워크 인 대서양 외계 행성 측량 (TrES)을 사용하여 만들어졌다. NCAR (National Atmospheric Research Center)의 Timothy Brown과 Lowell Observatory의 Edward Dunham은 David Charbonneau (CfA / Caltech)와 공동 연구를하는 과학자 팀으로 TrES 네트워크를 개발했습니다. TrES 네트워크에 대한 초기 지원은 NASA의 Jet Propulsion Laboratory 및 California Institute of Technology에서 이루어졌습니다.
“몇몇 박사 학위가 필요했습니다. 과학자들은이 검색 프로그램에 대한 데이터 분석 방법을 개발하기 위해 풀 타임으로 일하지만 장비 자체는 간단한 상용 구성 요소를 사용합니다.”라고 Charbonneau는 말합니다.
TrES 네트워크의 작은 망원경이 처음 발견되었지만 다른 시설의 후속 관찰이 필요했습니다. W.M.에서의 관찰 캘리포니아 대학, Caltech 및 NASA에 대해 하와이에서 세계에서 가장 큰 두 개의 망원경을 운영하는 Keck Observatory는 지구의 존재를 확인하는 데 특히 중요했습니다.
행성 그림자
새로 발견 된 행성은 목성 Lyra의 지구에서 약 500 광년 떨어진 별을 공전하는 목성 크기의 가스 거인입니다. 이 세계는 태양계 행성 수성보다 훨씬 가깝고 빠른 400 만 마일 거리에서 3.03 일마다 별을 돌고 있습니다.
천문학 자들은이 새로운 세계를 발견하기 위해 혁신적인 기술을 사용했습니다. 그것은 행성이 별 바로 앞에서 교차하여 그림자를 드리울 때 별의 밝기가 떨어지는 것을 찾는“환승 방법”에 의해 발견되었습니다. 목성 크기의 행성은 태양과 같은 별의 빛의 약 1/100 만 차단하지만, 감지하기에는 충분합니다.
성공하기 위해서는 행성 시스템이 시야에 거의 닿아있는 경우에만 대중 교통을 볼 수 있기 때문에 대중 교통 검색은 많은 별을 검사해야합니다. 현재 여러 가지 다른 대중 교통 검색이 진행 중입니다. 대부분은 하늘의 제한된 영역을 검사하고 희미한 별이 더 일반적이기 때문에 초점을 맞추므로 통과 시스템을 찾을 가능성이 높아집니다. 그러나 밝은 별을 공전하는 행성이 직접 연구하기 쉽기 때문에 TrES 네트워크는 더 큰 하늘에서 더 밝은 별을 찾는 데 집중합니다.
브라운은“우리가해야 할 일은 별에서 나오는 빛뿐입니다. "별이 희미 할 때는 어떤 것도 배우기가 훨씬 어렵습니다."
천체 학자들이 이미 100 미터 직경의 망원경을 계획하고있는시기에 살고 있기 때문에, 우리가 통과 방법을 사용한다면 작은 망원경이 가장 큰 망원경보다 더 효율적이라는 것은 역설적입니다.”라고 천체 물리학 연구소의 저자 인 Roi Alonso는 말합니다. 새로운 행성을 발견 한 카나리아 (IAC).
가장 알려진 외계 행성은 별의 빛을 구성 요소 색상으로 분해하여 별에 대한 행성의 중력 효과를 분 광학적으로 감지하는“Doppler 방법”을 사용하여 발견되었습니다. 그러나 도플러 방법을 사용하여 행성에 대해 수집 할 수있는 정보는 제한되어 있습니다. 예를 들어, 시스템을 보는 각도를 알 수 없기 때문에 질량의 하한 만 결정할 수 있습니다. 궤도가 우리의 시선에 매우 기울어 진 고 질량 갈색 왜성은 거의 가장자리에있는 저 질량 행성과 같은 신호를 생성합니다.
“천문학 자들이 행성을 발견 할 때 우리는 궤도가 본질적으로 가장자리에 있다는 것을 알고 정확한 질량을 계산할 수 있습니다. 그것이 차단하는 빛의 양에서 우리는 물리적 크기를 배웁니다. 일례로, 우리는 심지어 거대한 행성의 대기를 감지하고 연구 할 수있었습니다.”라고 Charbonneau는 말합니다.
용의자 정렬
TrES 측량은 하늘의 36 제곱도 (빅 디퍼 그릇의 절반 크기)에서 약 12,000 개의 별을 조사했습니다. 브라운스의 대학원생 인 로이 알론소 (Roi Alonso)는 16 명의 행성 통과 후보자를 확인했다. “TrES 설문 조사는 우리에게 용의자의 초기 라인업을 제공했습니다. 그런 다음 우리는 사기꾼들을 제거하기 위해 많은 후속 관찰을해야했습니다.”공동 저자 인 Alessandro Sozzetti (피츠버그 / CfA 대학교)는 말합니다.
4 월 말에 후보 목록을 편집 한 후 연구원들은 애리조나에있는 CfA의 Whipple Observatory와 메사추세츠에있는 Oak Ridge Observatory에서 망원경을 사용하여 추가적인 광도 (밝기) 관찰과 이진 별 이탈을 제거하는 분광 관측을 얻었습니다.
두 달 만에이 팀은 가장 유망한 후보를 선점했습니다. 하와이에서 10m 직경의 Keck I 망원경으로 NASA가 제공 한 시간을 사용하여 Torres와 Sozzetti의 고해상도 분광 관측으로이 사건이 해결되었습니다.
“이 후속 작업이 없으면 광도 조사는 어떤 후보가 실제로 행성인지 알 수 없습니다. 푸딩의 증거는 부모 별의 궤도이며 도플러 방법을 사용하여 얻었습니다. 그렇기 때문에이 별에 대한 eck의 관찰이 우리가 진정한 행성계를 찾았다는 것을 증명하는 데 매우 중요했습니다.”공동 저자 David Latham (CfA)은 말합니다.
현저하게 정상
TrES-1이라고 불리는이 행성은 목성과 질량 (지름)이 매우 비슷합니다. 우주에서 가장 흔한 원소 인 수소와 헬륨으로 주로 구성된 가스 거인 일 것입니다. 그러나 목성과는 달리 별과 매우 가까운 궤도에서 약 1500 도의 온도를 유지합니다.
천문학 자들은 TrES-1에 특히 관심이있다. 왜냐하면 그 구조는 처음 발견 된 통과 행성 인 HD 209458b와 달리 이론과 잘 일치하기 때문이다. 후자의 세계는 TrES-1과 거의 동일한 질량을 포함하지만 크기는 약 30 % 더 큽니다. 별과의 근접성 및 수반되는 열조차도 그렇게 큰 크기를 설명하지는 않습니다.
Charbonneau는“TrES-1을 찾아서 그것이 얼마나 정상적인 지 우리는 HD 209458b가 'oddball'행성인지 의심하게 만듭니다.
TrES-1은 72 시간마다 항성을 선회하며,“핫 목성”으로 알려진 유사한 행성 그룹에 배치합니다. 그러한 세계는 아마도 별에서 훨씬 더 멀리 떨어져 형성되어 내부로 이동하여 그 과정에서 다른 행성을 휩쓸 었습니다. 뜨거운 목성을 포함하는 것으로 밝혀진 많은 행성계는 우리 태양계가 비교적 조용한 역사상 특이 할 수 있음을 나타냅니다.
TrES-1의 가까운 궤도와 마이그레이션 기록은 달이나 반지가 없을 가능성이 높습니다. 그럼에도 불구하고 천문학 자들은이 시스템을 면밀히 조사 할 것입니다. 정확한 광도 관측으로 달이나 반지가있을 경우이를 감지 할 수 있기 때문입니다. 또한, 자세한 분광 관측은 지구 대기의 존재와 구성에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다.
이러한 결과를 설명하는 논문은 다음에 의해 작성되었습니다 : Roi Alonso (IAC); 티모시 엠 브라운 (NCAR); 기예르모 토레스와 데이빗 W. 라담 (CfA); 알레산드로 소제 티 (피츠버그 대학교 / CfA); Georgi Mandushev (Lowell), Juan A. Belmonte (IAC); David Charbonneau (CfA / Caltech); Hans J. Deeg (IAC); 에드워드 던햄 (로웰); Francis T. O'Donovan (캘 테크); 및 Robert Stefanik (CfA).
이 공동 발표는 CfA, IAC, NCAR, 피츠버그 대학교 및 로웰 천문대에서 동시에 발행됩니다.
W.M. eck 천문대는 캘리포니아 공과 대학 (California Institute for Research of Astronomy), 캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology), 캘리포니아 대학교 (University of California) 및 국립 항공 우주국 (National Aeronautics and Space Administration)의 과학 파트너십으로 운영됩니다.
미국 케임브리지에 본사를 둔 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)는 Smithsonian Astrophysical Observatory와 Harvard College Observatory의 공동 협력입니다. 6 개의 연구 부서로 구성된 CfA 과학자들은 우주의 기원, 진화 및 궁극적 운명을 연구합니다.
원본 출처 : Harvard CfA 뉴스 릴리스
