우리로부터 370 광년 떨어진 태양계는 아기 행성을 만들고 있습니다. 그것의 중심에있는 별은 젊고 약 6 백만 살입니다. 그리고 그 아기들은 두 행성의 거대한 행성으로, 아마도 가스의 거인 일 것입니다. 별의 주변 디스크에서 가스 물질을 간호합니다.
이 시스템의 호스트 스타를 PDS 70이라고합니다. PDS 70은 Sun보다 약간 작고 크기가 작으며 여전히 문제 자체입니다. 이 어린 별은 T Tauri 별이며, 기본적으로 그들은 매우 어리고 인생에서 시작한다는 것을 의미합니다. 너무 어리기 때문에 행성은 여전히 궤도를 돌고 있습니다. 그리고 초창기 행성이 여전히 형성되는 것을 보는 것은 천문학 자들이 이제 막 시작하기 시작한 것입니다.
"이것은 디스크 간격을 조각하는 2 행성 시스템의 첫 번째 명백한 탐지입니다."
Julien Girard, 우주 망원경 과학 연구소.
이 젊고 여전히 발전하는 행성의 이미지를 흥미롭게 만드는 것은 그들이 어린 태양계에서 행성이 어떻게 형성되는지에 대한 우리의 오랜 이론을 뒷받침하는 증거라는 것입니다. 이 이론은 Nebular Hypothesis라고 불리우며 수십 년 동안 사용되어 왔지만이를 뒷받침하는 관찰 증거는 없습니다.
성운 가설
별은 분자 구름이라고 불리는 대부분 수소의 거대한 구름에서 형성됩니다. 분자 구름은 중력 적으로 불안정하며 가스는 서로 뭉치는 경향이 있습니다. 결국,이 덩어리 중 하나가 눈덩이를 시작하여 점점 커지고 있습니다. 그렇게함으로써, 구름은 팬케이크처럼 평평 해지고 회전하기 시작하며, 중앙 덩어리가 조밀 해지면 융합되어 별이 태어납니다. 분자 구름으로부터 2 개의 별이 형성 될 때 많은 별들이 이진 시스템에있다.
그러나 중심에있는 별만이 유일한 덩어리는 아닙니다. 다른 작은 덩어리는 회전하는 가스에서 형성되며 행성으로 형성 될 수 있습니다. 우리 태양계의 목성과 토성과 같은 일부 가스 행성은 실제로 커질 수 있습니다. (천문학 자들은 때때로 목성과 토성을 "별 실패"라고 말합니다. 별이 되려고했지만 그곳에 도착할 수 없었기 때문입니다.)
그곳에서 프로세스를 동결시킬 수 있다면, 평평하고 회전하는 가스 구름의 중앙에 젊은 별이 보일 것입니다. 그러나 가스에서 당신은 행성이 물질을 휩쓸고 행성이되는 바쁘게 고리 모양의 틈을 보게 될 것입니다. 이 과정을 accretion이라고합니다. 그리고 그것은 더 이상 분자 구름이 아니며, 이제는 원판 모양이고 원형 행성이 형성되어 있기 때문에 이제는 원형 행성 디스크 (protoplanetary disk)라고 불립니다.
이것이 바로 천문학 자들이 보는 것입니다.
실제 행성을보고
이 새로운 이미지에서 멋진 점은 행성의 존재를 나타내는 틈과 고리를 볼 수있을뿐만 아니라 실제 행성 자체도 볼 수 있다는 것입니다. 그리고 우리가 두 번째 행성 시스템이 디스크에 차이를 만드는 것을 본 것은 두 번째입니다. (HR 8799라는 4 행성 시스템이 2008 년에 이미지화되었습니다.)
"우리는 두 번째 행성을 발견했을 때 매우 놀랐습니다."
Sebastiaan Haffert, 라이덴 천문대 수석 저자.
메릴랜드 주 볼티모어에있는 우주 망원경 과학 연구소의 줄리앙 지라드 (Julien Girard)는“이것은 디스크 간극을 조각하는 2 행성 시스템의 첫 번째 명백한 탐지이다.
천문학 자 팀은 6 월 3 일 네이처 천문학 (Nature Astronomy)에서 발간 된이 새로운 연구에서 유럽 남부 천문대의 초대형 망원경 (VLT)에서 MUSE 분광기를 사용했습니다.
protoplanetary 디스크 내부를 보는 것은 어려운 작업입니다. 별은 이미지를 지배하면서 실제로 밝을뿐만 아니라 디스크에있는 모든 가스와 먼지가 형성 행성에서 나오는 빛을 차단할 수 있습니다. MUSE 기기는 구름에서 수소가 방출하는 빛에 일종의 잠금 기능을 갖추고 있는데, 이는 여전히 행성을 형성하는 행성에 수소가 축적되는 신호입니다.
이 논문의 수석 저자 인 라이덴 천문대의 세바스티안 해 퍼트는“우리는 두 번째 행성을 발견했을 때 매우 놀랐다.
“ALMA, Hubble 또는 적응 형 광학 장치가있는 대형 지상 광학 망원경과 같은 시설을 통해 링과 갭이있는 디스크를 볼 수 있습니다. 열린 질문은 행성이 있습니까? 이 경우 대답은 '그렇다'고 지라드는 설명했다.
팀이 발견 한 것은 PDS 70c라는 행성이었습니다. (PDS 70b라는 동일한 시스템의 다른 행성은 약 1 년 전에 처음 발견되었습니다.)
새로운 행성 인 PDS 70c는 디스크의 바깥 가장자리 근처에 있으며 별에서 약 33 억 마일 떨어져 있습니다. 그것은 해왕성과 태양으로부터의 거리와 거의 같습니다. 천문학 자들은 지구의 질량에 대한 예비 추정치 만 가지고 있지만, PDS 70c는 목성보다 1 ~ 10 배 정도 큰 것으로 추정합니다.
이전에 발견 된 행성 인 PDS 70b는 별에서 약 20 억 마일 떨어져 있으며 태양계의 천왕성과 거의 같습니다. 질량은 목성 질량의 4 ~ 17 배입니다.
이제 기다립니다. 제임스 웹 망원경
이 어린 외계 행성의 이미지를 얻는 것은 MUSE 분광기에있어 행복한 사고입니다. 이 기기는 처음에 은하와 성단을 연구하기 위해 개발되었습니다. 그러나 밝혀 졌 듯이, 형성 과정에서 외계 행성을 발견하는 것이 좋습니다. 그리고 그 사고는 성운 가설을 가설에서 수용된 이론으로 옮기는 데 도움이되었습니다.
“이 새로운 관측 모드는 더 높은 공간 해상도에서 은하와 성단을 연구하기 위해 개발되었습니다. 그러나이 새로운 모드는 또한 MUSE 기기의 최초의 과학 드라이버가 아닌 외계 행 이미징에 적합합니다.”라고 Haffert는 말했습니다.
미래에 (지속적으로 지연되는 미래) 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)은이 디스크들에서 형성되는 젊은 행성들에 대한 연구를 발전시킬 것입니다. 우주 망원경이 끝날 때까지 기다릴 수없는 대기 시간이 지나면 천문학 자들은 수소를 방출함으로써 방출되는 매우 특정한 파장의 빛에서 천문학 자들이 영점을 맞출 수 있어야합니다.
이는 과학자들이 디스크의 수소 가스 온도와 밀도를 측정 할 수 있음을 의미합니다. 이 두 가지를 모두 알면 거대한 가스 행성이 어떻게 형성되는지 실제로 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
그러나 현재로서는 적어도 우리는 행성의 이미지를 가지고 있으며, 천문학 자들이 은하계를 들여다 보면서이 어린 별계와 디스크의 틈을 보면 실제로 행성이 있다는 것을 확신 할 수 있습니다.
