외계 행성에 대한 자세한 정보를 수집하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 이제 eck 천문대 (Keck Observatory)에서 최첨단 기술을 사용하는 팀은 외계 행성 관측에서 큰 도약을했으며 179 광년 떨어진 행성 대기에서 물을 감지했습니다.
이 중심에있는 태양계는 HR 8799라는 별과 그 행성 인 HR 8799 b, c, d 및 e를 특징으로합니다. 페가수스 별자리에서 179 광년 떨어져 있습니다. 별 자체는 3 천만년 전의 주 계열성입니다. 이상한 별의 속성을 포함하여 여러 가지 이유로 주목할 만하다. 그러나 또 다른 중요한 이유로 주목할 만합니다. 2008 년에 과학자들은 Keck과 Gemini 망원경을 사용하여 별 주위의 3 개의 외계 행체 (HR 8799b, c, d)를 직접 관찰했다고 발표했다. 그런 다음 2010 년에 HR 8799 e라는 네 번째 행성의 발견을 발표했습니다.
이 최신 발표는 2008 년의 초기 작업을 기반으로하며,이 연구의 뒤를 이은 천문학 자들은 최신 발표를 외계 행의 더 나은 이미지로 향하는 길을 '디딤돌'이라고 부릅니다.
새로운 관측치는 HR 8799 c이며 2008 년에 처음 관측되었습니다. 목성 질량의 약 7 배인 거대한 거대한 가스 행성으로 매 200 년마다 별을 공전합니다. 이 새로운 직접 이미지 관찰은 대기 중 물의 존재를 확인하고 메탄의 부족을 확인합니다.
"이러한 유형의 기술은 지구와 같은 행성에서 생명의 징후를 찾기 위해 미래에 정확히 사용하고 싶은 기술입니다." – Dimitri Mawet, 연구 저자, Caltech 및 JPL.
이 새로운 관측은 Keck의 두 망원경 기술의 강력한 조합에서 비롯됩니다. 첫 번째는 적응 형 광학 장치입니다. 적응 형 광학 장치는 지구 대기의 흐림 효과에 대응합니다. 두 번째는 적외선에서 작동하는 고해상도 분광계 인 NIRSPEC (Near-Infrared Cryogenic Echelle Spectrograph)라고하는 Keck 2 망원경의 분광계입니다.
“이러한 유형의 기술은 미래에 지구와 같은 행성에서 생명의 징후를 찾기 위해 사용하고자하는 것입니다. Caltech의 천문학 부교수이자 Caltech가 NASA를 관리하는 JPL의 연구 과학자 인 Dimitri Mawet는 이러한 결과를 발표 한 연구의 공동 저자 인 Dimitri Mawet는 말합니다.
새로운 연구 결과는 Astronomical Journal에 게재되었습니다. 주 저자는 이전에 칼 테크 (Caltech)의 박사후 연구원이며 현재 오하이오 주립대 학교 조교수 인 지 왕 (Zi Wang)입니다.
지금까지 천문학 자들은 12 개가 넘는 외계 행성을 직접 이미징했습니다. HR 8799 시스템은 직접 이미징 된 최초의 다중 행성 시스템입니다. 그러나 이미지는이 연구의 첫 단계 일뿐입니다.
일단 촬영되면, 대기 중의 화학 성분에 대한 이미지를 분석 할 수 있습니다. 이것이 분광법이 등장하는 곳입니다.이 경우 NIRSPEC의 개선 된 능력이 핵심이었습니다.
NIRSPEC은 Keck 2 망원경의 적외선 L 대역에서 작동하는 기기입니다. L- 밴드는 약 3.5 마이크로 미터의 파장을 가진 적외선 유형이며, 화학 지문이 많은 스펙트럼 영역입니다. Mawet는“L- 대역은 하늘이이 파장에서 밝아지기 때문에 크게 간과되었습니다. “당신이 L 밴드에 눈을 맞춘 외계인이라면, 매우 밝은 하늘을 보게 될 것입니다. 이 베일을 통해 외계 행성을보기가 어렵습니다. "
L- 밴드 분광법과 적응 형 광학 장치를 결합하여 별에 의해 거의 익사하는 행성을 관찰하는 어려움을 극복했습니다. 그들은 행성의 정확한 측정을 할 수 있었으며 물의 존재와 메탄의 부재를 확인했습니다.
Wang은“Keck과 함께 우리는 이미 우리 태양계 행성과는 다른이 거대한 이국적인 행성의 물리학과 역학에 대해 이미 배울 수 있습니다.
왕은“우리는 이제이 행성에 메탄이 부족하다는 것을 더욱 확실하게 확신합니다. “이것은 지구 대기권에서 혼합 된 것일 수 있습니다. 우리가 표면에있을 것으로 예상되는 메탄은 대류 과정이 메탄이없는 행성의 더 깊은 층을 불러 일으키면 희석 될 수 있습니다.”
Mawet의 팀은 이미 Keck Observatory에서 다음으로 최신 장비를 준비하고 있습니다. KPIC (Kek Planet Imager 및 Characterizer)이라고합니다. KPIC는 적응 형 광학 및 분광법을 사용하지만 더 나은 효과를 낼 것입니다. KPIC를 사용하면 천문학자는 HR 8799c보다 훨씬 더 희미하고 별에 가까운 행성을 이미지화 할 수 있습니다.
그리고 외계 행성 이미징의 미래는 더욱 밝아졌습니다. 이 행성을 이미지화하는 데 도움이 된 적응 형 광학 및 분광법의 기술은 미래 망원경에 사용될 것입니다.
Mawet는“KPIC는 미래의 30 미터 망원경 장비의 발판이되었습니다. "현재, 우리는 우주의 행성이 형성되는 무수한 방법에 대해 많은 것을 배우고 있습니다."
- 보도 자료 : Exoplanet 디딤돌
- 연구 논문 : 적응 형 광학 장치에 의해 지원되는 L- 대역 고 분산 분광법으로 HR 8799 c 분위기에서 물 검출
- 위키피디아 항목 : HR 8799
- 연구 논문 : Star HR 8799를 공전하는 여러 행성의 직접 이미징
- Ob 천문대 : 망원경 계측
