본문 바로가기 주메뉴 바로가기 하위메뉴 바로가기

알려진 가장 먼 행성을 우리 은하 내에서 발견

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-04-21
  • 조회수 : 2089
내용보기

 

NASA의 스피처 우주 망원경(Spitzer Space Telescope)은 알려진 가장 먼 행성 중 하나로 약 13,000광년 떨어진 먼 가스 행성을 찾기 위해 지상의 망원경과 협력하고 있다. 스피처의 발견은 행성이 평평한 나선형의 우리 은하계 도처에 분포하는 방법의 퍼즐을 해결하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다. 그들은 중심에 많이 집중되어 있는지, 또는 외곽에 더 균등하게 퍼져있는가?

“우리는 행성이 우리 은하 중심의 팽대부에서 보다 일반적인지, 또는 은하의 디스크에서인지 모른다. 이러한 관찰이 매우 중요한 이유"라고 하버드-스미소니언 센터(CfA) 천체물리학 그리고 NASA Sagan의 동료인 Jennifer Yee는 말했다. Yee는 스피처와 폴란드 기반의 광학 중력렌즈 실험(또는 OGLE)을 사용하는 천문학자들 사이의 협력을 설명하는 천체 물리학 저널에 최근에 나타난 세 가지 새로운 연구 중 하나의 주 저자이다.

칠레에서 라스캄파나스 천문대 OGLE의 바르샤바 망원경은 미시중력 렌즈라고 하는 방법을 사용하여 행성 하늘을 조사한다. 별 하나가 다른 별의 앞을 지나는 일이 생기고, 그것의 중력이 확대할 수 있는 렌즈의 역할을 한다. 그리고 더 먼별의 빛을 밝게 할 때 미시중력 렌즈 현상이 발생한다. 만약 그 전경의 별이 행성에 의해 궤도에 진입하는 일이 발생하면, 그 행성은 확대의 일시적인 현상을 일으킬 수 있다.

천문학자들은 별 교차가 보다 일반적인 우리 은하 중심의 팽대부에서 멀리 27,000광년에 이르기까지 행성을 찾고 특정하기 위해 이러한 일시적인 현상을 사용하고 있다. 우리의 태양은 중심으로부터 벗어나 약 3분의 2 부근의 은하계 외곽에 위치하고 있다. 전체적으로 미시중력 렌즈 기술은 약 25,000광년 떨어진 가장 멀리 있는 것과 함께, 지금까지 약 30개의 행성 발견을 해냈다.

"미시중력 렌즈 실험은 이미 은하수의 거의 중심에 태양 인근에서 행성을 검출하고 있다"고 콜럼버스, 오하이오 주립 대학의 공동 저자 인 Andrew Gould는 말했다. "그래서 그들은 대체로, 우리 은하의 이 거대한, 광활한 공간을 가로질러 행성 형성의 상대적 효율성을 우리에게 말해 줄 수 있다"고 그는 덧붙였다.

미시중력 렌즈는 지구와 가까운 1,000개 이상의 행성을 발견한 NASA의 케플러 임무와 같은, 다른 행성 사냥 도구를 보완한다. 그러나 그것은 하나의 키 문제에 직면한다. 이 방법은 항상 관측되고 있는 별과 행성까지의 거리를 정확하게 좁힐 수 없다. 지나가는 별이 더 먼 별의 빛을 확대할 수 있지만, 그것은 거의 그자체로 보이지 않는다. 얼마나 멀리 있는지 측정하는 작업, 그것은 도전이다.

지금까지 미시중력 렌즈로 발견된 대략 30개의 행성 중, 거의 절반은 정확한 위치로 파악되지 않는다. 결과는 X(미지)의 부족한 행성 보물지도와 같다. 그것이 스피처가 그것의 원격 지구 후행 궤도 덕분에 도와 줄 수 있는 지점이다. 스피처는 우리의 태양을 돌고, 현재 약 1억 2천 8백만 마일(2억 7백만km) 지구에서 떨어져 있다. 그것은 지구가 우리 태양으로부터 떨어진 것보다 더 멀리 지구에서 떨어진 것이다.

스피처가 지상의 망원경과 동시에 미시중력 렌즈 현상을 지켜볼 때, 일반적으로 시차라고 하는 기술인, 두 개의 망원경과 그들의 유일한 전망이 좋은 지점 사이에서, 아주 먼 거리로 인해 다른 시간에 빛나는 별을 보게 될 것이다. "스피처는 행성을 미시중력 렌즈 시차 측정할 수 있는 최초의 우주 망원경"이라고 Yee가 말했다. "지상 기반의 망원경을 이용하는 전통적인 시차 기술은 그 같은 아주 먼 거리에서는 효과가 없다"고 Yee가 덧붙였다.

미시중력 렌즈 효과를 관찰하기 위해 우주 망원경을 사용하는 것은 까다롭다. 이벤트가 시작할 때, 지상 망원경은 천문학 단체에 경보를 보낸다. 그러나 그 활동은 빠르게 사라진다. 평균 약 40일 지속한다. 스피처 팀​​은 경보를 받은 후, 즉시 삼일 만에 미시중력 렌즈 캠페인을 급히 시작했다.

새로 발견된 행성의 경우, 미시중력 렌즈 효과의 기간은 약 150일로, 유달리 길게 일어났다. OGLE는 이벤트의 시작을 검출하고, 스피처는 그것을 모니터링하기 시작했다. 스피처가 20일 일찍 그 발생을 본 것과 함께, 스피처와 OGLE의 망원경은 모두, 확대로 밝혀주는 행성의 일시적인 현상을 검출했다.

OGLE와 스피처의 행성 이벤트 관측에 둘 사이의 시간지연은 별과 그것의 행성까지의 거리를 계산하는데 사용하였다. 거리를 아는 것은, 또한 과학자들이 목성 질량의 약 절반 정도인 행성의 질량을 결정할 수 있도록 한다.

스피처는 OGLE 그리고 여러 개의 다른 지상 기반 망원경과 공동으로 22개의 다른 미시중력 렌즈 효과를 주시하고 있다. 이러한 관찰은 새로운 행성을 찾아내지 않은 반면, 데이터는 우리 은하의 중심에 별과 행성의 개체수 통계 학습에 필수적이다. 스피처는 이번 여름에 대략 12​​0개의 추가적인 미시중력 렌즈 효과를 지켜볼 것이다.

"우리는 지금까지 주로 우리 자신의 태양의 이웃을 탐구했다"고 패사디나의 캘리포니아 공과 대학에서 NASA의 외계행성 과학연구소의 방문 세이건 연구원으로 있는 Sebastiano Calchi Novati가 말했다. "이제 우리는 전체 행성에 대한 통계를 하고 은하계에서 그들 분포에 대해 배우는데 이런 단 하나의 렌즈를 사용할 수 있다"고 Novati가 덧붙였다.


목록
top