수십 년 동안 태양계가 어떻게 형성되었는지에 대해 가장 널리 받아 들여진 관점은 Nebular Hypothesis입니다. 이 이론에 따르면 태양, 행성 및 태양계의 다른 모든 물체는 수십억 년 전에 끔찍한 재료로 형성되었습니다. 이 먼지는 중심에서 중력 붕괴를 일으켜 우리 태양을 형성하는 반면, 나머지 물질은 행성을 형성하기 위해 합쳐진 주위의 잔해 고리를 형성했습니다.
현대 망원경의 개발 덕분에 천문학 자들은이 가설을 테스트하기 위해 다른 별 시스템을 조사 할 수있었습니다. 불행하게도, 대부분의 경우, 천문학 자들은 행성 주위에 형성된 힌트와 함께 별 주위의 잔해 고리 만 관찰 할 수있었습니다. 유럽의 천문학 자 팀이 신생아 행성의 이미지를 포착 할 수 있었던 것은 최근에야 파편 고리가 실제로 행성의 발상지라는 것을 보여 주었다.
이 팀의 연구는 최근에 발표 된 두 논문에 게재되었습니다. 천문학 및 천체 물리학, "PDS 70 주변의 천이 디스크 갭 내에서 행성 질량 동반자의 발견"및 "PDS 70 천이 디스크 갭 내에서 행성의 유기적 및 대 기적 특성". 두 연구의 팀에는 Max Planck Institute for Astronomy (MPIA)의 멤버와 여러 관측소 및 대학이 포함되었습니다.
그들의 연구를 위해, 팀은 호스트 스타로부터 22 천문 단위 (AU) 거리에서 발견되고 새로 형성된 몸으로 여겨지는 행성 인 PDS 70b를 선택했습니다. Max Planck Institute for Astronomy의 Miriam Keppler가 이끄는 첫 번째 연구에서 팀은 스타 PDS 70 주위의 원형 행성 디스크를 연구 한 방법을 제시했습니다.
PDS 70은 지구에서 약 370 광년 떨어진 별자리 Centaurus에 위치한 저 질량 T Tauri 스타입니다. 이 연구는 Gemini South Telescope의 ESO의 VLT (Very Large Telescope) 및 근적외선 코로나 그래픽 이미 저에서 SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch instrument) 기기로 촬영 한 근적외선 대역의 보관 이미지를 사용하여 수행되었습니다. .
이 장비를 사용하여이 팀은 항성 원반 디스크의 간격 내에서 궤도를 공전하는 최초의 강력한 행성 행성 (PDS 70b)을 발견했으며 중심 별에서 약 30 억 km (1,86 십억 마일) 떨어진 천왕성 사이의 거리와 거의 같은 거리에있었습니다. 그리고 태양. Andre Muller (MPIA 출신)가 이끄는 두 번째 연구에서 팀은 SPHERE 기기를 사용하여 다양한 파장에서 행성의 밝기를 측정하는 방법을 설명합니다.
이로부터 PDS 70b는 약 9 개의 목성 질량과 약 1000 ° C (1832 ° F)의 표면 온도를 가진 거대한 가스임을 확인할 수있었습니다. 행성은 호스트 스타보다 젊어 야하며 여전히 성장하고있을 것입니다. 이 데이터는 또한 행성이 행성 중심과 대기에서 방출되는 방사선을 변경하는 구름으로 둘러싸여 있음을 나타냅니다.
사용 된 고급 도구 덕분에 팀은 지구와 그 시스템의 이미지를 얻을 수있었습니다. 이미지 (위에 게시)와 아래 비디오에서 볼 수 있듯이 행성은 이미지의 검은 중앙 오른쪽에 밝은 점으로 표시됩니다. 이 어두운 지역은 코로 그래프 (corongraph)로 인해 별의 빛을 차단하여 팀이 훨씬 더 친한 친구를 감지 할 수 있습니다.
MPIA의 박사후 과정 학생 인 Miriam Keppler는 최근 ESO 언론 보도에서 다음과 같이 설명했다.
“젊은 별 주위의 디스크는 행성의 발상지이지만 지금까지 소수의 관측 만이 아기 행성의 힌트를 발견했습니다. 문제는 지금까지 대부분의이 행성 후보들이 디스크에 등장했을뿐입니다.”
연구팀은 젊은 행성을 발견하는 것 외에도 별을 공전하는 원형 행성 원반을 조각했다고 지적했다. 본질적으로, 행성의 궤도는 물질이 축적 된 후 원반 중앙에 거대한 구멍을 has습니다. 이는 PDS 70 b가 여전히 출생지 근처에 위치하고 있으며 여전히 축적 된 물질 일 가능성이 있으며 계속 성장하고 변화 할 것임을 의미합니다.
수십 년 동안 천문학 자들은 원형 행성 원반의 이러한 차이를 인식하고 행성에 의해 생성되었다고 추측했다. 이제 그들은 마침내이 이론을 뒷받침 할 증거를 얻었습니다. André Müller는 다음과 같이 설명했다.
“케플러의 결과는 복잡하고 이해하기 어려운 행성 진화의 초기 단계에 대한 새로운 창을 제공합니다. 우리는 행성의 형성 과정을 실제로 이해하기 위해 어린 별의 디스크에서 행성을 관찰해야했습니다.“
이 연구는 특히 행성 형성과 진화의 이론적 모델에 관한 한 천문학 자에게 도움이 될 것입니다. 행성의 대기 및 물리적 특성을 결정함으로써 천문학 자들은 성운 가설의 주요 측면을 테스트 할 수있었습니다. 이 젊고 먼지가 많은 행성의 발견은 ESO의 SPHERE 도구의 기능이 아니었을 수도 있습니다.
이 기기는 고 대비 이미징이라고 알려진 기술을 사용하여 주변 별 주변의 외계 행성과 디스크를 연구하지만 고급 전략 및 데이터 처리 기술에 의존합니다. SPHERE는 코로나 그래프로 별에서 빛을 차단하는 것 외에도 여러 파장과 에포크에서 밝은 젊은 별 주변의 희미한 행성 동반자의 신호를 걸러 낼 수 있습니다.
MPIA의 이사, SPHERE 기기의 독일 공동 연구자, 두 연구의 선임 저자 인 Thomas Henning 교수는 최근 MPIA 보도 자료에 다음과 같이 언급했습니다.
“SPHERE와 같은 새로운 강력한 천문학 장비를 개발한지 10 년이 지난 후,이 발견은 우리가 행성이 형성 될 때 마침내 행성을 찾고 연구 할 수 있음을 보여줍니다. 그것이 오랫동안 꿈꿔 왔던 꿈의 성취입니다.”
이 시스템의 미래 관측은 또한 천문학 자들이 행성 형성 모델의 다른 측면을 테스트하고 행성 시스템의 초기 역사에 대해 배울 수있게 해줄 것입니다. 이 데이터는 또한 우리의 태양계가 초기 역사 동안 어떻게 형성되고 진화했는지를 결정하는 데 먼 길을 갈 것입니다.
