진짜 타투인? 이중성 주변에서 암석 행성 형성의 증거 발견

리얼 타투인 아트

연구원들은 쌍성계에서 궤도를 도는 백색 왜성과 갈색 왜성을 둘러싸고 있는 암석 파편 원반을 발견했습니다. 두 개의 별은 불과 2시간 만에 서로를 돌고 있습니다. (이미지 크레디트: Mark Garlick/UCL/University of Warwick/University of Sheffield)





천문학자들은 한 쌍의 별 주위를 도는 부서진 소행성의 증거를 발견했는데, 이는 루크 스카이워커의 가상의 고향 세계인 타투인(Tatooine)과 같은 쌍둥이 태양이 있는 암석 세계가 가능하다는 강력한 새로운 신호입니다.

이 발견은 또한 암석 행성이 별의 죽음에서 살아남을 수 있음을 시사한다고 새로운 연구의 연구원들이 말했습니다.

지구는 단일 별을 공전하지만 태양과 같은 별의 거의 절반은 서로 공전하는 한 쌍의 별으로 구성된 쌍성계에 있습니다. 사실, 많은 3성 시스템이 있으며 심지어 최대 7개의 별이 있는 시스템도 있습니다. [ 타투인 발견? – 쌍둥이 태양을 가진 행성 발견 (동영상)]



'스타워즈' 우주의 타투인(Tatooine)과 같이 쌍성 궤도를 도는 세계를 외주 행성이라고 합니다. 2011년에 연구원들은 두 개의 별 주위에 있는 최초의 실제 외계 세계인 Kepler-16b를 발견했습니다. Kepler-16b는 지구에서 약 200광년 떨어진 항성 Kepler-16을 도는 가스 거인입니다.

지금까지 알려진 모든 외주 행성은 목성과 유사한 가스 거성입니다. 과학자들은 타투인(Tatooine)과 같은 암석형 외계 행성이 가능한지 여부에 대해 토론했습니다.

이 연구의 주저자이자 천체 물리학자인 Jay Farihi는 '두 개의 태양 주위에 암석 행성을 만드는 것은 두 별의 중력이 엄청나게 밀고 당겨서 암석과 먼지 조각이 서로 달라붙어 본격적인 행성으로 자라는 것을 방지할 수 있기 때문에 도전입니다. 유니버시티 칼리지 런던에서 성명에서 말했다 . 연구팀은 쌍성계를 도는 부서진 소행성의 잔해를 발견했는데, 이는 암석 행성이 그곳에 존재할 수 있음을 시사한다고 Farihi가 말했습니다. 더욱이, 이러한 발견은 암석 세계를 가진 외주 행성계가 '별 중 하나가 죽어도 살아남을' 수 있음을 시사한다고 연구 공동 저자인 영국 워릭 대학의 천체 물리학자인 보리스 겐시케(Boris Gänsicke)는 말했습니다.



천문학자들은 지구에서 약 1,000광년 떨어진 SDSS 1557이라는 시스템을 조사했습니다. 그들은 처음에 그것이 별의 희미하게 타버린 잔해인 백색 왜성만을 포함하고 있다고 생각했습니다. 태양과 은하수에 있는 모든 별의 90퍼센트 이상이 결국 태양의 40~90퍼센트의 질량을 가지지만 지구와 직경은 거의 같은 백색 왜성이 될 것입니다.

연구원들은 칠레에 있는 쌍둥이자리 남단 망원경과 유럽 남방 천문대 초대형 ​​망원경을 사용하여 SDSS 1557의 빛 스펙트럼을 분석했습니다. 별에서 본 빛의 파장은 별의 화학적 성질과 주변 환경에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

연구원들은 과도한 적외선을 감지하여 SDSS 1557이 백색 왜성에서 약 130만 마일(210만 킬로미터) 떨어진 곳에 실리콘과 마그네슘을 함유한 행성 파편 원반을 가지고 있음을 시사했습니다. 게다가, 그들은 2010년 발견된 이후로 약 1100억 톤(1000억 미터 톤)의 먼지가 백색 왜성에게 쏟아졌다고 계산했는데, 이는 적어도 2.5마일(2.5마일) 떨어진 소행성 크기의 암석 덩어리 또는 행성의 잔해와 같습니다. 지름 4km).

Gänsicke는 guesswhozoo.com과의 인터뷰에서 '아주 최근에 암석 행성이 백색 왜성에 너무 가까워지고 엄청난 중력에 의해 부서져 우리가 보는 파편 고리를 형성했습니다.

그러나 영국 셰필드 대학의 공동 저자인 스티븐 파슨스(Steven Parsons)는 백색 왜성이 규칙적으로 앞뒤로 흔들리는 것을 발견했습니다. '이것은 우리가 단일 백색 왜성을 보고 있는 것이 아니라 동반 별을 가진 백색 왜성을 보고 있다는 것을 즉시 암시했습니다.'라고 Gänsicke가 말했습니다.

백색 왜성은 약 89,500mph(144,000km/h)의 속도로 움직였습니다. 이 흔들림을 일으키는 중력의 힘은 동반자가 행성이 되기에는 너무 크지만 적절한 별이 되기에는 너무 적었다고 Gänsicke는 말했습니다.

대신, 연구원들은 백색 왜성의 동반자가 목성의 약 65개 질량과 같은 갈색 왜성이라고 제안합니다. '갈색 왜성은 별과 거대한 가스 행성 사이의 중간에 있습니다.'라고 Gänsicke는 말했습니다. '그들은 너무 작아서 태양과 대부분의 다른 별에 동력을 공급하는 과정인 수소 연소를 시작합니다. 그러나 그들은 수소의 또 다른 맛인 중수소를 태울 수 있기 때문에 스스로 에너지를 생산하지 않는 행성과 다릅니다.' [ 갈색 왜성: 우주의 이상하고 실패한 별에 대한 설명(인포그래픽) ]

태양계에서는 소행성 벨트 지구와 다른 암석 행성의 형성에서 남은 빌딩 블록을 보유하고 있습니다. Farihi는 성명서에서 'SDSS 1557 시스템에서 소행성 파편이 발견되면서 암석 행성이 형성된 큰 소행성을 통해 암석 행성이 조립되었다는 명확한 신호를 볼 수 있어 암석 외행성이 이중성 시스템에서 어떻게 만들어지는지 이해하는 데 도움이 됩니다'라고 Farihi는 말했습니다.

Gänsicke는 '우리는 외주 행성계를 찾을 수 있다는 가능성에 대해 멀리서 생각조차 하지 않았습니다.'라고 Gänsicke가 말했습니다. '이제 우리는 첫 번째 것을 찾았으므로 가까운 쌍성에서 다른 백색 왜성을 자세히 살펴보고 이것이 일회성인지 또는 이러한 시스템이 더 일반적인지 확인할 것입니다.'

연구원들은 이 바이너리 시스템이 격동의 과거를 가졌다고 제안합니다. 그들은 이진 시스템의 두 구성원이 한때 오늘날보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있다고 계산했습니다. 그러나 백색 왜성의 시조가 수소 연료를 모두 태우고 나면 부풀어 오르면서 적색 거성이 되고 '가스 외피의 마찰로 인해 갈색 왜성을 집어삼키고 가까워지게 된다'고 Gänsicke는 말했다.

이제 이진 시스템의 두 구성원은 '약 482,000km 떨어져 있습니다'라고 Gänsicke는 말했습니다. '그것은 지구와 달 사이의 거리보다 훨씬 크지 않습니다.'이 쌍성계를 도는 암석 파편은 암석 행성도 마찬가지일 수 있으며 그러한 행성계가 적어도 한 구성원의 죽음에서 살아남았을 수 있다는 암시입니다. 바이너리 시스템: 'SDSS 1557은 행성 시스템이 존재할 수 있는 가능한 아키텍처에 또 다른 차원을 추가합니다.'라고 Gänsicke가 말했습니다.

이러한 새로운 발견은 암석형 행성이 SDSS 1557 주위에 형성되고 있음을 시사하지만, '이 쌍성을 더 멀리 공전할 가능성이 있는 행성을 탐지하는 것은 매우, 매우 어려울 것'이라고 Gänsicke는 말했습니다. 행성을 찾는 데 사용되는 일반적인 방법 중 하나는 행성의 중력에 의해 별을 잡아당기는 것입니다. '백색 왜성은 너무 희미하기 때문에 여기에서는 실제로 불가능합니다'라고 그는 설명했습니다. '행성이 항성을 횡단할 때 주기적으로 어두워지는 것을 찾는 다른 방법은 원칙적으로 작동할 수 있지만 그러한 행성의 궤도가 시스템을 향한 우리의 시선과 미세하게 정렬되어 있을 때에만 가능합니다. 그러면 몇 년 또는 수십 년의 데이터가 필요할 수 있습니다.'

'그러나 SDSS1557에서 행성계에 대해 배울 수 있는 것이 여전히 많이 있습니다.'라고 Gänsicke가 덧붙였습니다. 연구원들은 허블 우주 망원경을 사용하여 백색 왜성의 자외선을 분석할 계획이며, 이를 통해 '파쇄된 행성의 화학 성분을 매우 정확하게 측정할 수 있을 것'이라고 그는 말했습니다. '그것은 그것이 태양계의 소행성과 유사한지, 물이 약간 남아 있는지, 또는 훨씬 더 이국적인 화학 물질이 있는지 알려줄 것입니다. 그리고 제임스 웹 우주 망원경이 발사되면 , 우리는 먼지 알갱이의 구성과 크기를 연구할 수 있습니다.'

'그 외에도 수행해야 할 이론적인 작업이 많이 있습니다. 백색 왜성 주변의 진화된 행성계에 대한 모든 모델은 지금까지 단일 백색 왜성을 위해 개발되었습니다.'라고 Gänsicke가 말했습니다. '이제 우리는 '행성체가 쌍성 내의 백색 왜성 근처에 어떻게 던져지는가? 중단은 어떻게 발생했습니까? 지금 우리가 보고 있는 먼지는 어떻게 그 위치에 도달했습니까?''

과학자들 그들의 발견을 온라인으로 자세히 설명 어제(2월 27일) Nature Astronomy 저널에 실렸습니다.

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