태양과 같은 별이 수소 연료를 배출하면 RGB (Red-Giant-Branch) 단계로 진입합니다. 이것은 별이 원래 크기의 몇 배로 확장 된 후에 특징이 있으며, 그 후에 그들은 바깥 층을 흘리고 소형 백색 왜성이됩니다. 향후 수십억 년 동안이 별들은 물체를 천천히 소비 할 것이며 중력의 영향을 받기에 충분히 가까운 먼지 고리를 믿게 될 것입니다.
그러나 Melina Thévenot이라는 시민 과학자는 최근에 백색 왜성 시스템을 관찰하면서 놀라운 발견을했습니다. WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) 미션의 데이터를 기반으로하는이 별은 수십억 년 동안 하얀 난쟁이 였지만 여전히 주변에 여러 개의 먼지 고리가 있습니다. LSPM J0207 + 3331 (또는 J0207)으로 알려진이 발견은 연구원들이 행성 시스템의 모델을 재고하도록 강요 할 수 있습니다.
발견은 Marc Kuchner (NASA의 Goddard Space Flight Center의 천체 물리학 자)가 이끄는 Backyard Worlds : Planet 9를 통해 이루어졌습니다.이 프로젝트는 자원 봉사자들이 새로운 발견을 위해 WISE 데이터를 정렬하는 데 의존합니다. 천문학 자들은 별자리 Capricornus에서 약 145 광년 떨어진 곳에 위치하여 J0207이 여러 개의 먼지 고리가있는 하얀 난쟁이의 첫 번째 알려진 예일 수 있다고 생각합니다.
이 발견은 최근에 발표 된 최근 연구의 주제였습니다. 천체 물리 저널 (“뒤뜰 세계 : Planet 9 Citizen Science Project”를 통해 따뜻한 먼지가 발견 된 3 Gyr White Dwarf”). 볼티모어 우주 망원경 과학 연구소의 천문학 자이자 논문의 수석 저자 인 존 데브 (John Debes)는 최근 NASA 보도 자료에서 다음과 같이 밝혔습니다.
“이 백색 왜성은 너무 오래되어서 고리에 재료를 공급하는 모든 공정이 수십억 년의 시간 단위로 작동해야합니다. 백색 왜성 주위의 고리를 설명하기 위해 과학자들이 만든 대부분의 모델은 약 1 억 년 동안 만 잘 작동하므로이 별은 행성계가 어떻게 진화하는지에 대한 우리의 가정에 정말로 도전하고 있습니다.”
이 별은 NASA의 WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) 미션에서 감지되어 강력한 적외선 신호를 포착하여 먼지가 있음을 나타냅니다. 시간이 지남에 따라 백색 왜성 별이 식는 속도를 바탕으로 Debes의 팀은 표면 온도 (5,800 이상)를 계산했습니다.° C (10,500° F) – J0207은 약 30 억 년 동안 백색 왜성 단계에있었습니다.
이 새로운 발견은 천문학 자들이 스타 시스템의 진화에 대해 한동안 의심 한 것과 모순된다. 과거에 천문학 자들은 별의 RGB 단계에서 살아남은 행성과 소행성이 흰색 왜성 단계에 들어간 후에 어떻게 더 멀리 이동하는지 관찰했습니다. 이것은 별이 질량을 많이 잃었 기 때문에 주변 물체에 대한 중력 영향 때문입니다.
천문학 자들은 이것이 약 50 억 년 안에 우리 태양계에 일어날 일이라고 예상합니다. 금성, 수은 및 지구를 포괄하도록 확장 한 후, 태양은 바깥 층을 잃고 흰 왜성이 될 것입니다. 이 시점에서 나머지 행성과 물체 (주 소행성대, 가스 거인, 그리고 카이퍼 벨트가 포함될 것입니다)가 모두 바깥쪽으로 표류합니다.
그러나 1 ~ 4 %의 경우, 백색 왜성들은 먼지 디스크 나 고리로 둘러싸여 있음을 나타내는 적외선 방출을 나타 냈습니다. 과학자들은 이것이 이동 한 행성들과의 중력 적 상호 작용을 통해 소행성과 혜성이 그들의 벨트에서 쫓겨 난 결과 일 수 있다고 이론화했다. 이 몸이 흰 왜성에 다다르면 별의 강한 중력으로 인한 조석 붕괴로 인해 찢어집니다.
그 결과로 생성 된 잔해물은 천천히 안쪽으로 떨어지고 별 표면에 쌓이는 먼지가 많은 고리를 형성합니다. 그러나 이전의 모든 경우에 먼지 디스크와 링은 약 10 억년 된 백색 왜성 주위에서만 관찰되었습니다. 이것은 오래된 백색 왜성이 그들의 소행성 공급과 더스트 더스트 링을 효과적으로 고갈 시켰다는 개념과 일치하는 것처럼 보였다.
이 최신 발견으로 J0207은 먼지를 관찰 할 수있는 가장 오래되고 가장 차가운 백색 왜성입니다. 그녀는 J0207의 적외선 신호를 처음 발견했을 때 데이터가 잘못되었다고 생각하지 않았습니다. 당시 그녀는 유럽 우주국의 가이아 브라운 드워프의 미션 아카이브. 적외선 방출 이상으로 거의 감지 할 수 없습니다.
WISE 적외선 데이터를 조사한 후, 그녀는 그것이 너무 밝고 먼 갈색 난쟁이가 아니라는 것을 깨달았습니다. 테베 노는이 결과를 뒤뜰 월드 : 플래닛 9 팀에 전달했으며 하와이의 W. M. Keck Observatory에서 후속 관찰을 받았다. Thévenot이 설명했듯이 :
“이는 검색의 동기 부여 측면입니다. 연구원들은 망원경을 움직여 발견 한 세계를 볼 것입니다. 그러나 내가 특히 좋아하는 것은 멋진 리서치 팀과의 상호 작용입니다. 모든 사람들은 매우 친절하며 항상 우리의 발견을 최대한 활용하려고 노력하고 있습니다.”
또한 Debes와 그의 동료들은 J0207에 링 시스템이 있을지도 모른다고 의심합니다. 그들은 연구에서 이것이 백색 왜성의 중력이 소행성을 깨뜨리는 얇은 바깥 고리와 별에 더 가까운 고리로 구성된다고 제안했다. 이 새로운 관측들은 천문학 자들이 행성계가 어떻게 진화하는지에 대한 그들의 모델을 재고하도록 강요 할 것이다.
Kuchner는“우리는 Backyard Worlds : Planet 9를 주로 태양계에서 갈색 왜성과 새로운 행성을 찾기 위해 만들었습니다. 그러나 시민 과학자들과의 협력은 항상 놀라움으로 이어집니다. 프로젝트가 방금 2 번째 생일을 맞이한 것으로 유명합니다. 이미 1,000 개가 넘는 갈색 왜성이 발견되었습니다. 두 배의 WISE 데이터로 웹 사이트를 재부팅 한 결과 더욱 흥미로운 발견을 기대하고 있습니다.”
이 연구는 시간이 지남에 따라 행성 시스템이 어떻게 진화하는지에 대한 재고를 강요 할뿐만 아니라 우리 태양계의 미래에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다. 우리 태양이 백색 왜성이되면, 앞으로 수십억 년 동안 살아남은 가스 거인들에 의해 벨트에서 쫓겨 난 소행성과 KBO를 소비하게 될 것입니다. 이 최신 연구에 따르면 수십억 년 후에 먼지가 쌓일 수도 있습니다.
이 발견은 천문학 자에게는 도움이되었지만 과학 단체와 시민 과학자 간의 협력 덕분에 가능한 결과를 보여줍니다. 외계 행성 연구와 선진 천문학 시대에, 방대한 양의 데이터는 그러한 협력을 필요로 할뿐만 아니라 수익성도 높였습니다.
