국제 천문학 자 팀 [2]의 연구 논문은 건전한 주장을 호의적으로 제공하지만 결정적인 해답은 이제 더 많은 관찰을 기다리고있다.
지난 몇 년 동안 천문학적 이미지는 훨씬 더 밝은 별 근처에서 희미한 물체를 드러 냈습니다. 이들 중 일부는 외계 행 궤도를 도는 것으로 생각되었지만, 추가 연구 후에는 실제 시험에 견딜 수 없었습니다. 일부는 희미한 별의 동반자로 밝혀졌고, 다른 일부는 전적으로 관련이없는 배경 별이었습니다. 이것은 다를 수 있습니다.
올해 4 월, 유럽과 미국의 천문학 자 팀은 2MASSWJ1207334-393254로 지정된 갈색 왜성 물체 (0.8 arcsec 각거리)에서 매우 희미하고 매우 붉은 빛의 점을 발견했습니다. "2M1207"이라고도하는이 별은 "실패한 별"입니다. 즉, 주요 핵융합 공정이 내부에서 점화되어 수축에 의해 에너지를 생산하기에는 너무 작은 몸입니다. 그것은 약 230 광년 거리에 위치한 TW Hydrae 스텔라 협회의 회원입니다. 발견은 ESO Paranal Observatory (칠레)의 8.2m VLT Yepun 망원경에서 적응 형 광학 지원 NACO 시설 [3]을 통해 이루어졌다.
연약한 물체는 2M1207보다 100 배 이상 희미하며, 근적외선 스펙트럼은 강력한 시설의 기술적 한계에서 NACO에 의해 2004 년 6 월에 큰 노력을 기울여 획득했습니다. 이 스펙트럼은 물 분자의 특징을 보여주고 물체가 비교적 작고 가벼워 야 함을 확인합니다.
이용 가능한 관측치 중 어느 것도 2M1207 주위의 궤도에서 외계 행성 일 수 있다는 점과 모순되지 않는다. 적외선 색상과 스펙트럼 데이터를 고려할 때, 진화 모델 계산은 2M1207 주위의 궤도에있는 5 개의 목성 질량 행성을 가리 킵니다. 그럼에도 불구하고 그들은이 흥미로운 대상의 실제 본질에 대한 명확한 결정을 아직 허용하지 않았다. 따라서 천문학 자들은 이것을“거대한 행성 후보자 동반자 (GPCC)”라고한다 [4].
GPCC의 하늘에서의 움직임이 2M1207의 궤도를 도는 행성의 움직임과 호환되는지 여부를 확인하기 위해 관찰 될 것이다. 이것은 1-2 년 안에 가장 분명 해져야합니다.
빛의 얼룩
1998 년 이래로 유럽과 미국의 천문학 자 팀 [2]은 근처에있는 젊고“별이 많은 협회”, 즉 주로 어린 별들로 이루어진 대기업과 최근에 형성된 먼지와 가스 구름의 환경을 연구하고 있습니다.
이 협회의 별은 별 별 동반자 (행성 또는 갈색 왜성 물체)의 직접 이미징에 이상적인 대상입니다. ESO의 천문학 자 Gael Chauvin 팀장은“천성에 상관없이 천만년이 되어도 천성보다 작은 물체는 훨씬 더 뜨겁고 밝아서 비슷한 질량의 오래된 물체보다 더 쉽게 감지 할 수있다”고 지적했다.
이 팀은 특히 TW Hydrae Association의 연구에 중점을 두었습니다. 그것은 약 230 광년의 거리에서 남쪽 하늘에 깊은 별자리 히드라 (물 뱀)의 방향에 위치하고 있습니다. 이를 위해 그들은 칠레 북부의 ESO Paranal Observatory에있는 4 개의 거대한 망원경 중 하나 인 8.2m VLT Yepun 망원경의 NACO 시설 [3]을 사용했습니다. 이 기기의 적응 형 광학 장치 (AO)는 대기의 난류로 인한 왜곡을 극복하여 매우 선명한 근적외선 이미지를 생성합니다. 적외선 파면 센서는 이러한 관측의 성공을 위해 AO 시스템의 필수 구성 요소였습니다. 이 독특한 기기는 근적외선 이미지의 변형을 감지합니다. 즉, 2M1207 (아래 참조)과 같은 물체가 가시 범위보다 훨씬 밝은 파장 영역에서 감지됩니다.
TW Hydrae Association에는 목성 질량의 약 20 배에 달하는 궤도 형 갈색 왜성 동반자와 별이 있고, 별이없는 원 행성 원반으로 둘러싸인 4 개의 별이 있습니다. 갈색 왜성 물체는“실패한 별”입니다. 즉, 핵 과정이 내부에서 점화되어 수축에 의해 에너지를 생성하기에는 너무 작은 물체입니다. 그들은 거의 가시 광선을 방출하지 않습니다. 태양과 태양계의 거대한 행성과 마찬가지로, 그들은 주로 구름 모양의 구름 벨트가있는 수소 가스로 구성됩니다.
다른 광학 필터를 통해 일련의 노출에서 천문학 자들은 TW Hydrae Association 갈색 왜소한 물체 2MASSWJ1207334-393254 또는 단지“2M1207”에서 단지 0.8 arcsec의 작은 적색 반점을 발견했습니다. PR 사진 26a / 04. 미약 한 이미지는 2M1207의 이미지보다 100 배 이상 희미합니다. Gael Chauvin은“이러한 이미지가 적응 형 광학 장치없이 획득 된 경우 해당 물체는 보이지 않았을 것입니다.
팀의 또 다른 구성원 인 Christophe Dumas는 다음과 같이 열성적입니다.“기기 디스플레이에서이 희미한 광원을 실시간으로 보는 스릴은 믿을 수 없었습니다. 지구 크기의 물체보다 훨씬 더 크지 만, 실제로 우리가 상상할 수없는 최초의 행성계일지도 모른다는 이상한 느낌입니다.”
외계 행성 또는 갈색 왜성?
이 희미한 물체의 특성은 무엇입니까 [4]? 약 8 억 2,500 만 km (태양과 해왕성 사이의 거리의 약 2 배)에있는 어린 갈색 왜성 물체 주위를 도는 외계 행성 일 수 있을까요?
“2M1207의 후보 동반자가 실제로 행성이라면, 이것은 중력에 구속 된 외계 행성이 별이나 갈색 왜성 주위에서 촬영 된 것은 이번이 처음 일 것입니다.”팀의 일원이자 NASA의 우주 생물학 인 벤자민 주커만 학회.
연구팀은 NACO 시설과 함께 고분해능 분광법을 사용하여 대기에서 넓은 수 대역 흡수를 식별함으로써이 물체의 별의 상태 (현재“Gantant Planet Candidate Companion (GPCC)”)를 확인했습니다. . PR 사진 26b / 04.
GPCC가 그렇듯이 젊고 뜨거운 행성의 스펙트럼은 갈색 왜소와 같은 더 오래되고 더 큰 물체와 강한 유사성을 가질 것입니다. 그러나 수천만 년 후에 식었을 때, 그러한 물체는 우리 태양계와 같은 거대한 기체 행성의 스펙트럼 신호를 보여줄 것입니다.
GPCC의 스펙트럼은 희미하기 때문에 상당히 "잡음"이지만,이 팀은 은하계 이외의 물체 또는 비정상적인 적외선 과잉으로 늦은 유형의 차가운 별에 의한 오염을 배제하는 스펙트럼 특성을 할당 할 수있었습니다. 갈색 왜성.
모든 옵션에 대해 매우 신중하게 연구 한 결과, 팀은 통계적으로 매우 불가능하지만이 개체가 더 오래되고 더 큰 전경 또는 배경의 시원한 갈색 왜성 일 수 있다는 가능성을 완전히 배제 할 수는 없다는 것을 발견했습니다. 관련 상세 분석은 유럽 저널 Astronomy & Astrophysics (아래 참조)에 게재 된 논문에 게재되었습니다.
시사점
갈색 왜성 2M1207은 목성 질량의 약 25 배이며 태양보다 약 42 배 더 가볍습니다. TW Hydrae 협회의 회원으로서 약 8 백만 년이되었습니다.
우리 태양계의 수명은 4 억 6 천만 년이기 때문에 태양이 형성된 후 처음 수천만 년 동안 지구와 다른 행성들이 어떻게 형성되었는지 직접 측정 할 방법이 없습니다. 그러나 천문학 자들이 현재 수천만 년 된 어린 별들의 주변을 연구 할 수 있다면, 현재 형성되고있는 다양한 행성계를 목격함으로써 그들은 우리 자신의 먼 기원을 훨씬 더 정확하게 이해할 수있을 것입니다.
프랑스 그르노블 천문대 (Grenoble Observatory) 팀의 일원 인 앤 마리 라그랑주 (Anne-Marie Lagrange)는 미래를 내다보고있다.“우리의 발견은 천체 물리학의 완전히 새로운 분야 인 행성계의 영상 및 분광 연구를 여는 첫 걸음입니다. 이러한 연구를 통해 천문학 자들은 거대하고 궁극적으로 지상과 같은 행성의 물리적 구조와 화학적 구성을 특성화 할 수있을 것입니다.”
후속 관찰
GPCC에서 이용할 수있는 적외선 색상과 스펙트럼 데이터를 고려할 때, 진화 모델 계산은 5M 목성 행성을 가리키며, 2M1207에서 지구가 태양보다 55 배 더 멀리 떨어져 있습니다 (55 AU). 표면 온도는 목성보다 약 10 배 더 뜨겁고 약 1000 ℃로 나타납니다. 이것은이 어린 물체의 현재 수축 속도 동안 해방되어야하는 에너지의 양으로 쉽게 설명 할 수 있습니다 (실제로 훨씬 더 큰 거대한 행성 목성은 여전히 내부에서 에너지를 생산하고 있습니다).
천문학 자들은 이제 그들이 실제로 외계 행성을 발견했는지 여부를 확인하거나 거부하기 위해 연구를 계속할 것입니다. 앞으로 몇 년 동안, 그들은 두 물체가 어떻게 공간을 통해 어떻게 움직이는 지 관찰하고 그들이 함께 움직이는 지 아닌지를 배우면서 물체가 실제로 갈색 왜성 2M1207 주위를 도는 행성인지 여부를 의심의 여지없이 확립 할 것으로 기대합니다. 또한 여러 파장에서 GPCC의 밝기를 측정하므로 더 많은 스펙트럼 관측이 시도 될 수 있습니다.
특별히 설계된 적응 형 광학 장치가 장착 된 초대형 망원경이있는 지상이나 특수 행성 탐지기 망원경이 장착 된 우주에서 가까운 별 주위의 외계 행성을 이미징하는 미래의 프로그램이 현재의 기술 성과로부터 크게 이익을 얻을 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다.
추가 정보
이 ESO 보도 자료에 발표 된 결과는 출판을 위해 승인 된 연구 논문 (“G. Chauvin 등의 젊은 갈색 난쟁이 근처의 거대한 행성 후보자”)을 기반으로하며 곧 주요 연구 저널에 나타날 것입니다. 천문학과 천체 물리학”. 프리 프린트는 여기에서 구할 수 있습니다.
노트
[1] :이 보도 자료는 ESO와 CNRS (프랑스어)에 의해 동시에 발행됩니다.
[2] : 팀은 Gael Chauvin과 Christophe Dumas (ESO- 칠레), Anne-Marie Lagrange 및 Jean-Luc Beuzit (LAOG, 프랑스 그르노블), Benjamin Zuckerman 및 Song Inseok (미국 로스 앤젤레스, UCLA)로 구성되어 있습니다. David Mouillet (LAOMP, 프랑스 Tarbes) 및 Patrick Lowrance (IPAC, Pasadena, USA). 이 팀의 미국 회원들은 NASA의 Astrobiology Institute의 자금 지원을 일부 인정했습니다.
[3] : Paranal의 8.2m VLT Yepun 망원경의 NACO 시설 (NAOS / Nasmyth Adaptive Optics System 및 CONICA / Near-Infrared Imager and Spectrograph)은 천체의 회절 제한 근적외선 이미지를 생성하는 기능을 제공합니다. . 이 파장 영역에서 N90C10 이색 성으로 방사선을 감지합니다. 플럭스의 90 %는 파면 센서로 전송되고 10 %는 근적외선 카메라 CONICA로 전송됩니다. 이 모드는 특히 적색 및 초저 질량 성 또는 아 성형 물체를 선명하게 촬영하는 데 유용합니다. 적응 광학 교정기 (NAOS)는 ESO 계약에 따라 Office National d' Etudes et de Recherches A? rospatiales (ONERA), Laboratoire d' Astrophysique de Grenoble (LAOG) 및 Observatoire de의 LESIA 및 GEPI 연구소에 의해 ESO 계약에 따라 구축되었습니다. ESO와 공동으로 프랑스 파리. CONICA 카메라는 ESO 계약에 따라 MPIA (Max-Planck-Institut f'r Astronomie) (하이델베르크)와 Max-Planck Institut f (r 외계 물리학 Physik (MPE) (Garching))에 의해 ESO 계약에 따라 공동으로 제작되었습니다. ESO로.
[4] : 작은 갈색 왜성과 외계 행성의 차이점은 무엇입니까? 둘 사이의 경계선은 여전히 조사되고 있지만 갈색 왜성 물체는 별과 같은 방식으로 형성됩니다. 즉, 행성이 행성 내 또는 디스크의 충돌 / 부정을 통해 안정한 주변 행성 디스크 내에 형성되는 동안 성간 구름의 수축에 의해 형성되는 것으로 보입니다 불안정. 이것은 갈색 왜성들이 행성들 (~ 1000 만 년)보다 빨리 (100 만 년 미만) 형성됨을 의미합니다. 두 종류의 물체를 분리하는 또 다른 방법은 질량에 의한 것입니다 (갈색 왜성과 별 사이에서도 이루어짐) : (거대한) 행성은 약 13 개의 목성 질량 (중수소 융합을 점화하는 데 필요한 임계 질량)보다 가볍습니다. 더 무겁습니다. 불행하게도, 제 1 정의는 실제에서, 예를 들어 본 경우에서와 같이 희미한 동반자를 검출 할 때 실제로 사용될 수 없다. 왜냐하면, 관찰은 물체가 형성되는 방식에 대한 정보를 제공하지 않기 때문이다. 반대로, 위의 질량 기준은 희미한 물체의 분광학 및 점성술이 적절한 진화 모델과 함께 질량을 나타내므로 물체의 성질을 나타낼 수 있다는 점에서 유용합니다.
원본 출처 : ESO 뉴스 릴리스
