천문학자들은 희귀한 외계 행성을 발견하고 지구와 유사한 천체를 탐지하는 데 큰 도약을 이루었습니다.

천문학자들은 작고 차가운 외계 행성과 그 거대한 외행성을 드물게 발견하여 지구와 같은 행성의 형성에 대한 빛을 밝혀주었습니다.

이번 발견에는 반지름과 질량이 지구와 해왕성 사이에 있고 모항성 주위의 잠재적 궤도가 146일인 행성이 포함되어 있습니다. 항성계에는 목성 질량의 100배에 달하는 외부의 큰 동반성도 포함되어 있습니다.

이것은 해왕성과 천왕성보다 작고 가벼운 외계 행성이 탐지하기 어려운 것으로 악명 높으며 현재까지 확인된 것은 소수에 불과한 드문 발견입니다. 이러한 희귀한 시스템은 행성의 형성과 진화를 더 잘 이해하는 데 특히 흥미롭습니다. 이는 별 주위의 지구와 유사한 행성을 탐지하는 데 중요한 단계로 생각됩니다.

새로운 행성계는 별 HD88986 주위에서 발견되었습니다. 이 별은 반경이 약간 더 큰 태양과 온도가 비슷하며 Bannau Brycheiniog 국립공원(Brecon Beacons)과 같은 영국 전역의 어두운 하늘 지역에서 예리한 관찰자가 볼 수 있을 만큼 충분히 밝습니다.

이 연구는 저널에 게재되었습니다. 천문학 및 천체물리학, 파리 천체물리학 연구소(IAP)의 이란 박사후 연구원인 네다 헤이다리(Neda Heidari)가 이끈다. 영국에서는 워릭대학교 선임연구원인 토마스 윌슨(Thomas Wilson)이 새로운 행성 탐색을 포함한 위성 데이터 분석을 공동 주도했습니다. 이 팀에는 스위스, 칠레, 미국을 포함한 9개국의 29개 다른 연구소의 연구원도 포함되어 있습니다.

차가운 해왕성과 같은 외계 행성

행성계에는 해왕성보다 작은 차가운 행성, 소위 하위 해왕성(HD88986b)이 포함되어 있습니다. 이 행성은 정확한 질량 측정을 통해 해왕성이나 천왕성보다 작은 외계 행성 중 가장 긴 공전 주기(146일)를 가지고 있습니다.

IAP의 Neda Heidari는 다음과 같이 설명했습니다. “우리가 발견하고 질량과 반경을 측정한 대부분의 행성은 일반적으로 40일 미만의 짧은 궤도를 가지고 있습니다. 우리 태양계와의 비교를 제공하기 위해 태양계에 가장 가까운 행성인 수성까지도 포함합니다. 태양은 궤도를 완료하는 데 88일이 걸립니다. 더 긴 궤도를 가진 행성에 대한 이러한 감지 부족으로 인해 다른 시스템은 물론 태양계에서도 행성이 어떻게 형성되고 진화하는지 이해하는 데 어려움이 있습니다. 146일의 궤도 주기를 가진 HD88986b는 잠재적으로 정확한 측정을 통해 알려진 작은 행성 중 가장 긴 궤도입니다.”

HD88986b는 프랑스 오트 프로방스 천문대(Haute-Provence Observatory)의 고정밀 분광기(외행성에서 나오는 빛의 파장을 분석하는 기계)인 SOPHIE를 사용하여 감지되었습니다. SOPHIE는 ‘방사형 속도 방법’을 사용하여 외계 행성을 감지하고 특성화합니다. 별을 공전하는 행성에 의해 유도된 별의 작은 움직임 변화를 측정합니다.

이러한 관측을 통해 연구팀은 행성의 질량을 지구 질량의 약 17배로 추정할 수 있었습니다.

NASA의 우주 망원경 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 ESA(European Space Agency)의 CHEOPS(ExOPlanet Satellite)를 특징으로 하는 우주 망원경을 사용하여 얻은 보완 관측에 따르면 행성은 아마도 모항성 앞으로 “통과”할 가능성이 높습니다. 이는 별의 궤도가 지구와 별 사이의 시선을 통과할 때 발생하며, 별을 부분적으로 가려 관측 및 정량화할 수 있는 밝기가 감소합니다.

두 위성에 의한 이러한 관측을 통해 팀은 행성의 직경을 지구의 약 두 배로 직접 추정할 수 있었습니다. 이번 연구 결과는 ESA의 가이아 위성과 하와이의 켁 망원경(Keck Telescope)에서 얻은 데이터를 포함해 25년 이상의 관측을 바탕으로 이뤄졌습니다.

더욱이, 대기 온도가 섭씨 190도에 불과한 HD88986b는 소위 “차가운” 대기의 구성을 연구할 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 외계 행성에서 감지된 대기의 대부분은 섭씨 1,000도 이상이기 때문입니다.

해왕성하 HD88986b의 넓은 궤도(지구-태양 거리의 60%에 해당)로 인해 HD88986b는 아마도 행성계에 존재할 수 있는 다른 행성과 드물게 상호 작용을 겪었을 것이며 강한 자외선으로 인한 질량 손실이 미약할 것입니다. 중심별의 복사. 따라서 원래의 화학적 구성을 유지하여 과학자들이 이 행성계의 형성과 진화에 대한 가능한 시나리오를 탐색할 수 있게 했을 수 있습니다.

워릭대학교 물리학과 토마스 윌슨(Thomas Wilson)은 다음과 같이 말했습니다. “HD88986b는 본질적으로 수성과 금성 궤도 사이에 있는 축소된 해왕성입니다. 이 행성은 대기를 연구할 수 있는 길을 열어주는 가장 잘 연구된 작고 차가운 외계 행성 중 하나가 됩니다. 우리 행성 지구와의 유사성을 이해합니다. 또한 태양과 비슷한 온도의 별을 공전하여 워윅이 주도적인 역할을 하는 PLATO 우주 망원경이 발견할 수 있는 지구형 행성의 전조가 됩니다.”

두 번째 외부 동반자

천문학자들은 또한 중앙 별 주위에 두 번째 외부 동반성을 발견했습니다. 이 외계 행성은 특히 거대하며(목성 질량의 100배 이상), 그 궤도는 수십 년의 주기를 가지고 있습니다. 그 특성을 이해하고 그 특성을 더 잘 결정하려면 추가 관찰이 필요합니다.

토마스 윌슨(Thomas Wilson)은 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리는 HD88986을 가리키는 망원경에서 25년 넘게 데이터를 수집하여 이 시스템을 가장 오랫동안 연구한 외계 행성 시스템 중 하나로 만들었습니다. 이 풍부한 데이터는 목성보다 더 질량이 큰 두 번째 외부 동반자를 밝혀냈는데, 이는 목성 형성에 중요했을 수 있습니다. 우리 태양계의 목성과 비슷한 방식으로 해왕성과 같은 행성입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240111113157.htm