천문학자들은 자체 소용돌이 내에서 가능한 외계 행성을 발견합니다.

행성은 새로 형성된 별 주위의 거대한 소용돌이 모양의 가스와 먼지 원반에서 탄생합니다. 천문학자들은 이러한 원시행성 원반 중 다수를 관찰했으며, 종종 오래된 비닐 축음기 레코드의 홈과 같이 원반에서 동심원의 틈을 볼 수 있습니다. 가스와 먼지가 서로 뭉쳐서 행성이 형성되는 곳이 바로 그 틈입니다. 21년 2021월 XNUMX일, 네덜란드 연구원들이 이끄는 국제 과학자 그룹은 좀 더 확대하여 자체 소용돌이 또는 먼지 소용돌이 내부에서 형성되는 과정에서 행성이라고 생각되는 것을 발견했다고 발표했습니다. 조약돌. 즉, 그들은 원반의 틈뿐만 아니라 행성을 형성하는 소용돌이 속에서 탄생하는 실제 세계를 보고 있는 것입니다. 이번 발견은 칠레 북부 세로 파라날(Cerro Paranal)에 있는 ESO 천문대의 초대형 망원경(VLT)에 있는 XNUMX개의 별도 망원경에서 나오는 빛을 결합하고 분석하는 새로운 MATISSE 장비를 사용하여 이루어졌습니다.

이 발견은 21년 2021월 XNUMX일 Astronomy.nl에 의해 발표되었으며 논문이 계류 중이지만 아직 출판되지 않았습니다. 그러나 arXiv에서는 무료 사전 인쇄 버전을 사용할 수 있습니다.

검은 배경에 있는 밝은 중앙 원반 주위에 두 개의 흐릿하고 밝은 붉은색 고리가 있습니다.
먼지, 자갈, 가스로 이루어진 주요 원시행성 원반은 어린 별 HD 163296을 둘러싸고 있습니다. 원반의 틈 안에 세 개의 다른 거대 행성도 형성되고 있는 것으로 알려져 있습니다. ALMA/ ESO/ NAOJ/ NRAO/ AUI/ NSF/ A. Isella/ B. Saxton/ Sci-News를 통한 이미지.
어린 별 HD 163296은 궁수자리 방향으로 지구에서 약 330광년 떨어져 있습니다. 나이는 고작 XNUMX만년에 불과하고 질량은 우리 태양의 두 배에 달합니다.

이 별은 이미 천문학자들에 의해 많이 연구되어 왔지만, 네덜란드 라이덴 대학의 József Varga가 이끄는 연구원들은 별을 둘러싸고 있는 원반의 내부 부분을 더 자세히 관찰하고 싶었습니다. 그들은 2019년 XNUMX월과 XNUMX월에 그렇게 했고 흥미로운 것을 발견했습니다. 즉, 수성과 태양으로부터의 거리와 거의 같은 거리에 별 주위를 도는 따뜻하고 미세한 먼지로 이루어진 작은 고리가 있다는 것입니다.

이곳이 행성이 형성되는 곳이 아닐까요? 연구원들은 고리에 대해 뭔가 다른 점을 발견했기 때문에 그것이 아마도 정확히 그럴 것이라고 말합니다. 고리의 한 부분은 나머지 부분보다 훨씬 밝고 뜨거웠으며 촬영된 이미지에서 밝은 흰색-노란색으로 나타났습니다.

연구원들에 따르면, 이 밝은 영역은 소용돌이입니다. 우리 눈앞에서 행성이 점차 형성되고 있는 회오리바람.

가까운 별 주위에 가스와 먼지 구름으로 이루어진 세 개의 행성 같은 구체가 있습니다.
별 주위의 원시 행성 원반에서 형성되는 젊은 원시 행성에 대한 예술가의 개념. NRAO/AUI/NSF/S. Dagnello/Sci-News를 통한 이미지.
이 소용돌이는 왜 그렇게 밝게 보일까요? 과학자들은 이곳이 돌멩이가 분쇄되어 미세한 먼지로 변해 더 많은 열을 발생시키는 곳이라고 말합니다. 이것은 자갈이 뭉쳐져 있는 원반의 다른 부분과는 조금 다릅니다.

지구를 포함한 우리 태양계의 행성들은 먼지, 자갈, 가스가 서로 합쳐져 결국 실제 암석, 얼음 및 가스 세계를 만드는 것과 거의 같은 방식으로 생명을 시작했습니다.

MATISSE 악기는 강력합니다. 200개의 망원경에서 나오는 빛을 결합하여 가상 직경이 656미터(XNUMX피트)인 단일 망원경에 해당하는 빛을 만듭니다. 주요 임무는 별에서 나오는 적외선을 분석하는 것입니다. 먼지 원반과 행성은 이러한 종류의 방사선을 방출하므로 MATISSE는 방출되는 방사선의 양을 분석하여 이를 감지할 수 있습니다.

흰 구름과 푸른 하늘 앞에서 안경을 쓴 웃는 남자.
새로운 연구의 주 저자인 네덜란드 라이덴 대학의 József Varga. 라이덴 대학을 통한 이미지.
HD 163296은 이미 넓은 궤도에 세 개의 다른 거대한 젊은 행성을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 최신 발견과 마찬가지로 이 행성들은 아직 완전히 형성되지 않은 아기들이다. ALMA(아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열) 관측소에서 발견한 이 발견은 2018년에 발표되었습니다. 다른 원시행성과 마찬가지로 이 행성들도 별을 둘러싸고 있는 주 원시행성 원반의 틈새 내에 존재합니다. 이 행성들은 원반 내의 가스 흐름을 측정하는 두 팀의 천문학자들에 의해 발견되었습니다. 호주 모나쉬 대학교(Monash University)의 천문학자 크리스토프 핀테(Christophe Pinte)에 따르면:

원시행성 원반 내의 가스 흐름을 측정하면 어린 별 주위에 행성이 존재한다는 것을 훨씬 더 확실하게 알 수 있습니다. 이 기술은 행성계가 어떻게 형성되는지 이해하는 데 유망한 새로운 방향을 제시합니다.

두 번째 팀의 리더이자 미시간 대학의 천문학자 Richard Teague는 다음과 같이 덧붙였습니다.

우리는 별의 원시행성 원반에서 국부적인 소규모 가스 운동을 살펴보았습니다. 이 완전히 새로운 접근 방식은 ALMA의 고해상도 이미지 덕분에 우리 은하계에서 가장 어린 행성 중 일부를 발견할 수 있습니다.

실험실에 있는 크고 복잡한 기계와 그 옆에 사람이 서 있습니다.
ESO의 VLTI(Very Large Telescope Interferometer)에 장착된 MATISSE 장비. ESO/P. Horalek/ Astronomie.nl을 통한 이미지.
이 새롭고 작은 행성이 확인된다면 이 행성계의 네 번째 행성이 될 것입니다.

연구자들은 이제 원시행성 원반을 가진 다른 별들, 특히 지구와 같이 발달 중인 암석형 행성을 포함할 수 있는 별들에 대해서도 유사한 관찰을 하고 싶어합니다. 그것은 우리 세계가 어떻게 탄생하고 진화했는지에 대한 중요한 단서를 제공할 것입니다.

결론: 네덜란드 팀이 이끄는 국제 연구자들은 어린 별 주위의 먼지와 자갈의 "회오리바람" 속에서 형성될 가능성이 있는 새로운 행성을 발견했습니다.

출처: VLTI/MATISSE의 눈으로 본 Herbig Ae 별 HD 163296의 비대칭 내부 원반: 소용돌이의 증거?