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HD 7924를 공전하는 세 개의 슈퍼-지구를 밝힌 로봇 망원경

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-05-07
  • 조회수 : 2343
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맑은 밤에 로봇으로 행성을 찾는 망원경을 사용하여, 천문학자들은 HD 7924를 공전하는 세 개의 슈퍼-지구 질량 행성을 발견했다. 하와이, 캘리포니아와 애리조나에서 지상-기반 망원경을 사용하는 천문학자 팀은 최근 불과 54광년 떨어져 있는, 가까운 별을 공전하는 행성 시스템을 발견했다. 세 행성은 5, 15, 24일로 그들의 궤도 선회를 완료하여, 태양을 공전하는 수성보다 가까운 거리에서 그들의 별을 공전한다.

마노아 하와이 대학, 캘리포니아 대학, 버클리 대학, 캘리포니아 대학 천문대와 테네시 주립 대학의 천문학자들은 캘리포니아의 릭 천문대에서 자동 행성 탐사(APF) 망원경, 하와이 마우나케아의 W.M. 케크 천문대 그리고 애리조나 페어본 천문대에 자동 광도계 망원경(APT)으로부터의 측정을 사용하여 행성을 발견했다.

팀은 행성이 궤도에 진입하고 중력으로 별을 잡아당기면서 HD 7924 별의 흔들림을 감지하여 새로운 행성을 발견했다. APF와 케크 천문대는 가까운 별을 공전하는 수백 개의 주로 큰 행성을 성공적으로 발견했던 도플러 기술을 사용하여 몇 년 동안 행성의 궤도를 추적했다. APT는 행성 발견의 유효성을 보장하는 HD 7924 밝기의 매우 중요한 측정을 만들었다.

행성 탐색 속도 향상

새로운 APF 시설은 행성을 빠르게 탐색할 수 있는 방법을 제공한다. 행성은 발견될 수 있고, APF는 맑은 밤마다 로봇으로 행성을 탐색하는 전용 시설이기 때문에 그들의 궤도는 훨씬 더 빠르게 추적된다. 인간의 감시 없이 밤새도록 천문대를 실행하는 훈련 컴퓨터는, 발견 팀의 캘리포니아 대학 천문대의 직원 및 대학원 학생들에 의해 많은 세월의 노력이 필요했다.

“우리는 처음에는 별 탐색에 밤을 지새우며, 일반 망원경처럼 APF를 사용했다. 그러나 컴퓨터가 끔찍한 야간 근무를 하도록 하는 생각은 몇 달의 부족한 수면 후에 더 매력적이었다. 그래서 우리는 로봇으로 우리 자신들을 대신하는 소프트웨어를 작성했다"고 하와이 대학 대학원생인 BJ Fulton이 말했다.

HD 7924 발견

케크 천문대는 10-미터 케크 1 망원경에 설치된 HIRES 기구를 사용하여 2009년에 가장 안쪽의 행성을 발견, HD 7924를 공전하는 행성의 첫 번째 증거를 발견했다. 이 같은 조합은 UH 천문학자 Andrew Howard와 UC 버클리 교수 Geoffrey Marcy가 이끄는 행성 탐색에서 가까운 별을 공전하는 다른 슈퍼-지구를 발견하는 데도 사용되었다. 그것은 케크 천문대에서 추가 관찰의 5년과 HD 7924를 공전하는 두 개의 다른 행성을 찾기 위해 APF 망원경에 의한 캠페인 1년 반이 걸렸다.

케플러 우주 망원경은 수천의 외계 행성을 발견하고 그들이 우리 은하에서 일반적인 것을 증명했다. 그러나 거의 모든 이런 행성들은 우리 태양계로부터 멀리 있다. 가장 가까운 별은 케플러가 지천으로 발견했던 작은 "슈퍼-지구“ 행성(해왕성보다 작지만 지구보다는 큰)을 향해 철저하게 탐색되지 않았다.

이 발견은 천문학자들이 앞으로 수년간 주위에 많은 가까운 별을 찾아낼 것으로 기대하는 행성계의 유형을 보여준다. “세 개의 행성은 지구 질량의 7~8배에 달하는 질량과, 그들의 모항성에 매우 가까이 있는 궤도를 가진 것으로, 우리 태양계의 어떤 것과도 같지 않다”고 UC 버클리 대학원생인 Lauren Weiss는 설명한다.“자동화 수준은 천문학에서 판세를 바꾸는 결정적인 것”이라고 Howard는 말한다. “그것은 약간 행성 쇼핑을 가는 무인 자동차를 소유한 것과 같다”고 Howard는 덧붙였다.

APF, APT 및 케크 천문대에 의한 관찰은 행성을 확인하고 다른 설명을 제외하는 것을 도왔다. “태양에 흑점처럼 항성흑점은 순간적으로 작은 행성의 특징을 모방할 수 있다. 수년에 걸쳐 반복된 관찰로 우리는 이러한 새로운 행성의 특징에서 항성흑점 신호를 분리할 수 있다”고 발견에 기여한 UH 대학원생인 Evan Sinukoff는 설명한다.

HD 7924의 로봇 관찰은 가까운 별을 공전하는 슈퍼-지구 행성에 대한 체계적인 조사의 시작이다. Fulton은 그의 박사 학위 논문에 대한 자신의 연구의 일환으로 APF와 함께 이 2년의 탐색을 이끌 것이다. “조사가 완료되면 우리는 지구의 약 100광년 내에서 태양과 같은 별 주위를 도는 작은 행성을 공식적으로 조사할 것”고 Fulton은 말한다.

논문은 이 작업을 발표했다. HD 7924를 도는 세 개의 슈퍼-지구는, 천체 물리학 저널에 발표로 받아들여졌다.” 논문의 다른 저자들은 Howard Isaacson (UC 버클리), Gregory Henry (TSU)와 Bradford Holden과 Robert I. Kibrick (UCO)이다.

APF에 레비 분광기의 건설을 용이하게 하도록 돕고 Lauren Weiss를 지원하는 Gloria와 Ken Levy의 기부를 기념하여, 팀은 비공식적으로 HD 7924 시스템을 "레비 행성계"로 명명했다. 팀은 또한 미국 항공우주국 (NASA), 미국 해군 천문대, 그리고 릭 천문대의 연구를 위한 캘리포니아 대학의 지원을 인정한다.

망원경 자동화의 선두에 UH 천문학

망원경의 자동화는 천문학에서 비교적 새로운 것이고, UH 천문학자들은 두 개의 선두 시설을 구축하고 있다. Christoph Baranec는 지구 대기의 흐림을 제거하기 위해 레이저를 이용하여 고해상도 이미지를 찍는 로보-AO 전망대를 건설했고, John Tonry는 킬러 소행성(지구에 위협이 되는 소행성)을 수색하는 로봇 전망대인 ATLAS(소행성 조기 경보시스템)를 개발하고 있다.

 


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