지구에서 4.37 광년 떨어져있는 알파 센타 우리는 우리에게 가장 가까운 별 시스템입니다. 여러 세대 동안 과학자들과 투기 사상가들은 우리 태양과 같은 행성계가있을 수 있는지 그리고 생명체가 존재할 수 있는지 여부를 숙고했습니다. 불행히도,이 별 시스템에서 태양계 외계 행성을 찾으려는 최근의 노력은 실패했으며, 나중에 잠재적 인 탐지가 데이터의 인공물로 인한 것으로 밝혀졌습니다.
이러한 실패한 노력에 대한 응답으로, 알파 센타 우리 주변의 외계 행성을 찾기위한 몇 가지 더 야심 찬 프로젝트가 개발되고 있습니다. 여기에는 Project Blue와 같은 직접 이미징 우주 망원경과 획기적인 스타 샷이라는 성간 임무가 포함됩니다. 그러나 Yale University의 연구자들이 이끄는 새로운 연구에 따르면 기존 데이터를 사용하여이 시스템에서 행성의 확률 (그리고 어떤 종류)을 결정할 수 있습니다.
최근 발견 된 내용을 자세히 조사한 연구 천문 저널“알파 센타 우리 시스템의 행성 탐지 가능성”이라는 제목 아래. 이 연구는 예일대 학교 대학원생 릴리 자오 (Lily Zhao)가 이끌고 국립 과학 재단 (NSF)의 동료이며, 데보라 피셔 (Debora Fischer), 존 브루어 (John Brewer), 예일 (Yale)의 매트 기 게르 (Matt Giguere), 대학교의 바바라 로자 스-아얄라 (Bárbara Rojas-Ayala)가 공동 저술했다. 칠레의 안드레스 벨로
연구를 위해 Zhao와 그녀의 팀은 우리와 가장 가까운 별 시스템 내에서 행성을 찾는 노력이 지금까지 실패한 이유를 고려했습니다. 통계적으로 말하자면, 알파 센타 우리 (Alpha Centauri)가 자신 만의 시스템을 가지고있을 가능성이 매우 높다는 것을 고려할 때 이것은 놀라운 일입니다. Fischer 교수는 최근 Yale News 보도 자료에서 다음과 같이 지적했습니다.
“우주에서 우리에게 가장 일반적인 유형의 행성은 작은 행성이며, 우리의 연구에 따르면 이것이 알파 센타 우리 A와 B를 공전 할 가능성이 가장 높은 것입니다. 알파 센타 우리는 아주 가깝기 때문에 첫 번째 정류장 태양계 외부. 알파 센타 우리 A와 B 주변에는 작고 바위가 많은 행성이있을 것입니다.”
데보라 피셔는 예일대 (Yale University)의 천문학 교수 일뿐만 아니라 예일 엑소 플라 넷 그룹 (Yale Exoplanets Group)의 리더이기도합니다. 피셔는 자신의 분야의 전문가로서 외계 행성을 연구하고 태양계 이외의 지구 아날로그를 찾는 데 수십 년 동안 일했습니다. NASA와 국립 과학 재단 (National Science Foundation)이 제공 한 부분적 자금 지원으로 팀은 최신 외계 행성 사냥 도구 중 일부에서 수집 한 기존 데이터에 의존했습니다.
여기에는 칠레의 세로 텔로 (Cerio Telolo) 미국 천문대 (CTIO)의 SMARTS (Small and Medium Aperture Research Telescope System)에 장착 된 분광기 인 CHIRON이 포함됩니다. 이 계측기는 Fischer 팀이 제작했으며 제공 한 데이터는 ESO의 VLT (Very Large Telescope)에서 HARPS (고 정확도 방사 속도 행성 탐색기) 및 UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) 계측기와 결합되었습니다.
Zhao와 동료들은이 기기에서 수집 한 10 년 간의 데이터를 사용하여 Alpha Centauri 시스템을위한 그리드 시스템을 설정했습니다. 그들은 존재했던 행성의 징조를 찾는 대신, 어떤 유형의 행성이 존재하지 않았는지를 배제하기 위해 데이터를 사용했습니다. Zhao가 Space Magazine에 이메일을 통해 말한 것처럼 :
“이 연구는 알파 센타 우리 시스템의 기존 데이터를 사용하여 행성을 찾는 것이 아니라 행성이 존재할 수 없었던 것을 특성화한다는 점에서 특별했습니다. 그렇게함으로써 시스템에 대한 더 많은 정보를 반환하고이 독특한 카리스마 시스템의 향후 관찰을위한 지침을 제공합니다.
또한이 팀은 알파 센타 우리 (Alpha Centauri) 시스템에서 별들의 화학적 구성을 분석하여 행성을 형성하는 데 사용할 수있는 물질의 종류에 대해 자세히 알아 냈습니다. 알파 센타 우리의 별 3 개 (알파, 베타, 프록시마)에서 다른 망원경으로 관찰 한 관측 캠페인에 의해 얻은 다른 가치에 근거하여, 그들은 어떤 종류의 행성이 존재할 수 있는지에 대한 제약을 둘 수있었습니다.
Zhao는“기존의 데이터는 알파 센타 우리 A의 지구 질량 53 개, 알파 센타 우리 B의 8.4 지구 질량 및 Proxima 센타 우리의 0.47 지구 질량을 초과하는 거주 지역의 행성을 배제한다는 것을 발견했다. “화학 성분은 알파 센타 우리 A와 B에 대한 탄소 / 산소 및 마그네슘 / 실리콘의 비율이 태양의 비율과 매우 유사하다는 것을 발견했습니다.”
기본적으로 그들의 연구 결과는 알파 센타 우리 (Alpha Centauri) 시스템에서 목성 크기의 거인의 가능성을 효과적으로 배제했다. 알파 센타 우리 A의 경우 지구 질량이 50 미만인 행성이 존재할 수있는 반면 알파 센타 우리 B는 지구 질량이 8보다 작은 행성이있을 수 있음을 발견했습니다. 지구와 같은 행성이 하나 이상있는 것으로 알려진 Proxima Centauri의 경우 지구 질량의 절반 미만이 더 많을 것으로 판단했습니다.
외계 행성 사냥꾼들에게 희망을주는 것 외에도이 연구는 행성 거주성에 대한 다소 흥미로운 영향을 미칩니다. 기본적으로이 시스템에 바위 같은 행성이있는 것은 고무적입니다. 그러나 가스 거인이 없으면 행성이 거주 가능하게 유지하는 데 중요한 요소가 빠져있을 수 있습니다.
Zhao는“아직도 가장 가까운 항성 주변에 거주 가능한 지구 질량의 행성 만이있을 수 있지만, 잠재적으로 거주 가능한 바위 같은 행성의 생존을 위협 할 수있는 가스 거인도 존재하지 않습니다. 또한이 행성들이 존재한다면, 알파 Cen A / B와 우리의 사랑하는 태양의 유사성을 감안할 때 지구와 비슷한 구성을 가질 가능성이 있습니다.”
현재 알파 센타 우리에 외계 행성이 존재하는지 확인할 수있는 도구는 없다. 그러나 자오가 지적했듯이, 그녀와 그녀의 팀원들은 미래의 설문 조사가 그것을 수행하는 데 필요한 감도를 가질 것이라고 낙관적입니다.
"그 달의 달은 가까운 미래에 가능한 행성을 발견하는 데 필요한 정밀도를 약속하는 몇 가지 차세대 기기의 시운전을 보았으며,이 분석은 계속 지켜 볼 가치가 있다는 것을 보여주었습니다!"
여기에는 Rocky Exoplanet 용 ESO 내장 Echelle SPectrograph와 최근 Paranal Observatory에 설치된 ESPRESSO (Stable Spectroscopic Observations)와 Yale University에 구축 된 EXPRES (Extreme Precision Spectrometer)가 포함됩니다. 이 후자는 현재 자오가 참여하고있는 애리조나 로웰 천문대에서 관측을 진행하고있다.
Zhao 박사는“이기구들은 10-30 cm / s의 정밀도를 약속하며 Centauri 별 주변의 거주 가능한 행성들과 같이 훨씬 더 작고 멀리있는 행성들을 감지 할 수 있어야한다”고 말했다. "이 두기구의 시야는 약간 다릅니다 (ESPRESSO는 알파 센타 우리가있는 남반구를 갖고, EXPRES는 북반구를 덮습니다 (예 : 케플러와 많은 K2 장이있는 곳))."
새로운 도구를 사용하고 자오 (Zhao)와 그녀의 팀이 개발 한 것과 같은 방법으로 지구와 가장 가까운 별 시스템은 앞으로 천문학 자와 외계 행성 사냥꾼을위한 진정한 보물 창고가 될 것입니다. 그리고 우리가 발견 한 것은 Project Blue 및 Breakthrough Starshot과 같은 그룹의 직접적인 연구 대상이 될 것입니다. ET가 옆집에 있으면 곧 소식을들을 것입니다!
