유아가 스스로 길을 걷는 것을 보는 것은 옳지 않습니다. 유아는 단지 불량을 가지지 않으며, 그렇게한다면 부모 나 조부모 또는 교사가 빨리 쫓아 가서 자신이 속한 곳으로 돌아 왔습니다. 대부분의 행성은 유아와 같습니다. 별 주위에 잘 행동하는 궤도를 따릅니다. 노란색 별, 또는 빨간 별, 젊거나 오래된 별, 또는 하나 이상의 별이있는 시스템 일 수도 있습니다. 그러나 유아와는 달리, 우리는 때때로 행성이 도적으로가는 것을 발견합니다. 우리 중 하나 의이 비디오 그림에서 볼 수 있듯이,이“자유 플로팅”행성은 별을 주위에 공전하는 대신 별들 사이에서 움직입니다.
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다른 별을 공전하는 플랜 넷 (planets)은 찾기 어려운 외계 행성입니다. 현재 외계 행성 샘플의 대다수는 행성의 개체의 밝기 또는 움직임에 대한 행성의 간접 효과를 측정함으로써 발견되었습니다. 그러나 도적 행성에는 호스트 스타가 없습니다. 성간 대상 'Oumuamua 및 Borisov와 같은 성간 물체와 같은 태양계에 들어가는 불량 세계의 가능성은 기본적으로 0이므로, 이러한 성간 방랑자에 대해 궁금한 사람은 누구나 가까이 다가오는 것을 믿을 수 없습니다. 물론, 우리는 근처에 돌보는 것을 원하지 않습니다. 그렇다면 행성의 궤도를 불안정하게 할 수 있기 때문입니다.
프리 플로팅 행성을 감지하는 가장 직접적인 방법은 단순히 사진을 찍는 것입니다. 그래서 우리는 9 명의 다른 동료들과 함께 세 명의 천체 물리학 자들이 별자리에있는 근처의 아기 별 그룹 인 Upper Scorpius에 우리의 광경을 설정합니다 (당신은 그것을 추측했습니다…) Scorpius. 우리의 새로운 논문에서, 자연 천문학 에 온라인으로 출판되었습니다 , 우리는 약 100 개의 자유 플로팅 행성, 전례없는 양의 도적 행성의 발견을 제시하며, 현재 샘플을 대략 두 배로 늘립니다. 행성의 빛을 익사 할 별은 없으며 행성을 데우고 밝게 빛나게하는 별도 없습니다. 따라서 최선의 해결책은 행성을 젊게 잡는 것입니다. 짧은 시간 동안, 그들은 감지하기에 충분히 밝게 남아 있습니다. 그것은 행성이 젊은 곳에서 검색하는 것을 의미합니다 :별 형성 지역, 별과 행성의 출생지.
상단 전갈 자리 지역은 우리의 태양에 너무 가깝기 때문에 약 170 평방 정도에 걸쳐 실제로 크게 보입니다. 이는 내부에 850 개의 풀불이있는 하늘의 지역에 해당합니다! 이 지역의 좋은 그림을 얻는 것은 타이타닉의 노력이었습니다. Cosmic-Dance 프로젝트의 일환으로 별이 어디에서 어떻게 형성되는지 이해하려는 노력으로, 우리는 지난 20 년 동안 다양한 망원경 (100 개 이상의 디스크 공간의 하드 디스크 공간을 추가)으로 지난 20 년 동안이 지역의 80,000 개 이상의 광선 이미지를 컴파일했습니다.
우리는이 이미지에서 1 천만 개 이상의 빛의 빛과 색상을 분석했습니다. 이 지역이 얼마나 거칠어지면, 우리는 광원의 움직임을 사용하여 상부 전갈 자리에 속하는 별의 일부를 배경에 속하는 별 (또는 다른 은하계)에서 멀리 떨어진 곳을 분리했습니다. 우리 샘플에서 정확한 플로팅 행성의 정확한 수는 별 형성 영역 (및 연장에 따라 각 로그 행성)이 정확히 의존하기 때문에 고정하기가 어렵습니다.
이것은 실제 질량이나 크기가 아니라 각 자유 플로팅 행성의 밝기 만 측정 할 수 있기 때문입니다. 지구가 오래 될수록 현재의 밝기에 도달하기 위해 냉각되는 길이가 길어 지므로 더 밝고 거대 할 때 더 밝아졌습니다. 목성의 질량은 약 13 배보다 더 큰 물체는 갈색 난쟁이입니다. 그것들은 여러 가지 방법으로 가스 거대 행성과 유사하지만 (크기 포함) 중수소의 핵 융합에 의해 내부적으로 열을 생성합니다. 브라운 드워프 컷오프를 염두에두고, 우리의 샘플에서 가장 밝은 물체는 13 목성 질량 이상일 가능성이 높습니다.
프리 플로팅 행성의 샘플을 통해 처음으로 그 기원에 대한 문제를 해결할 수 있습니다. 이 물건들은 작은별로 형성 되었습니까? 수십 년의 연구는 별이 일반적으로 대중의 패턴에 따라 형성되는 것으로 밝혀졌으며, 초기 질량 기능 . 우리는 다양한 초기 질량 기능을 테스트했으며 상부 전갈 자리에서 자유 플로팅 행성의 풍부함을 설명 할 수 없다는 것을 발견했습니다. 다른 메커니즘은 우리가 찾은 도적 행성의 많은 부분을 생산해야합니다.
가장 가능성이 높은 설명은 많은 불량 행성이 상단 전갈 자리의 다른 별 주위에 형성되었지만 나중에 성간 공간으로 배출되었다는 것입니다. 우리는 거대한 행성 시스템의 역동적 인 불안정성이 기본적으로 보편적이라는 것을 알고 있습니다. 컴퓨터 시뮬레이션은 각 불안정성이 서로 행성의 중력 산란으로 이어진다는 것을 보여줍니다. 가장 가능성이 높은 결과 (아래 비디오에 설명)는 하나 이상의 행성이 시스템에서 전적으로 배출되고 남은 생애를 도적으로 보내기 위해 저주를 받았다는 것입니다.
우리의 샘플에는 무리의 괴물 만 포함됩니다. 우리는 목성보다 적어도 4 배 더 큰 행성을 감지 할 수 있습니다 (그 자체는 지구보다 300 배 더 거대합니다). 우리가 아직 감지 할 수없는 작은 도적 행성 더미가 거의 확실합니다. 외계 행성의 샘플의 통계에 따르면 4 개의 목성 질량 가스 거대 인마다 10 개 이상의 해왕성 크기의 행성이 있으며 적어도 많은 지구 크기의 행성이 있음을 시사합니다. 상단 전갈 자리에만 수천 개의 자유 플로팅 지구 질량 행성이있을 수 있습니다. 전체적으로 은하계에 외삽하면, 이것은 엄청난 산마운 바위 행성 인구를 의미합니다.
도적 세계에서의 삶의 주요 도전은 따뜻하게 유지하는 것입니다. 도적 행성은 이전 내부 열을 보존하기 위해 열 담요가 필요합니다. 특히 생명이 액체 물이 필요한 경우. 10 ~ 100 바의 분자 수소 또는 몇 킬로미터 두께의 얼음 층의 대기는 각각 수십억 년 동안 액체 물을 유지하기에 충분한 절연을 제공 할 수 있습니다. 별이없는 삶에 대한 최선의 희망은 프리 플로팅 가스 거인을 공전하는 큰 달의 시스템에있을 수 있습니다. 우리는 목성 주변의 갈릴레인 달에서 가스 거인의 중력에 의해 반복적으로 구부러진 갯벌 난방이 수십억 년 동안 지속될 수 있으며 자유 흐름 행성의 달의 주요 열원을 나타낼 수 있음을 알고 있습니다. 이러한 설정은 두 가지 다른 각도에서 그럴듯합니다. 시뮬레이션은 홈 시스템에서 가스 거인을 배출하는 것이 종종 달을 그대로 두는 것으로 나타났습니다. 그리고 도적 가스 거인이 미니 스타로 형성되면, 행성과 달이 형성 될 수있는 자체 스케일 다운 프로토-플랜 타리 디스크가있을 수 있습니다.
우리의 연구는 가스 거인 Gone Rogue의 우주 커튼 뒤의 첫 번째 엿보기입니다. 앞으로 더 명확하고 깊은 관찰을 통해 우리는이 프리 플로터가 어디에서 발생하는지 정확히 파악하고 가장 새우 별, 행성 시스템의 폭력적인 배출 또는 아마도 다른 것들을 나타내는 지 정확히 알아 내기를 희망합니다.
.Sean Raymond는 프랑스의 보르도 천체 물리학 실험실에서 일하는 미국 천체 물리학 자입니다. 또한 Science and Fiction (Planetplanet.net)의 인터페이스에 블로그를 작성하고 최근에 천문학시를 출판했습니다.
Nuria Miret-Moig는 비엔나에서 일하는 천체 물리학 분야의 박사후 연구원입니다. 그녀는이 결과를 발표하는 과학 논문의 주요 저자입니다 .
Hervé Bouy는 Bordeaux Astrophysical Laboratory의 교수이자 Cosmic-Dance Project의 리더입니다.
