수직 행성:독특한 외계 행성계 발견

행성이 깔끔하고 평평한 원반의 별 주위에만 있다고 생각했다면 다시 생각해보십시오. 과학자들은 기괴한 종류의 행성에 대한 설득력 있는 증거를 발견했습니다. 하나는 하나가 아닌 두 개의 갈색 왜성 주위를 돌고 있으며 자신의 경로에 대해 거의 90도 기울어진 급진 궤도에서 그렇게 합니다.

천체 역학의 춤 속에 묻힌 이 획기적인 발견은 궤도 평면에 수직으로 한 쌍의 별 물체를 공전하는 행성인 극쌍성 행성의 최초의 알려진 사례를 제시합니다. 일부 천문학자들은 이와 같은 일이 일어날 수 있다고 의심했지만, 이는 행성계가 어떻게 형성되고 행동할 수 있는지에 대한 규칙서의 일부를 다시 작성합니다.

오늘 Science Advances에 발표된 연구를 이끈 영국 버밍엄 대학의 박사과정 학생인 Thomas Baycroft는 "이러한 구성이 존재한다는 신뢰할 수 있는 증거를 찾는 데 참여하게 되어 특히 기쁩니다."라고 말했습니다.

우주 건초 더미 속의 바늘

천문학자들은 우리 태양계 너머의 세계인 수천 개의 외계 행성을 발견했습니다. 그들 대부분은 우리 태양계와 같은 단일 별 시스템에 있습니다. 수십 개의 궤도 쌍성 별이 두 개의 태양 주위를 섬세하게 춤추고 있습니다. 그러나 기하학은 완전히 다릅니다. 새로운 발견은 그 틀을 깨뜨렸습니다. 이 행성은 평평하지 않습니다. 똑바로 서있습니다.

남쪽 하늘에서 약 100광년 떨어진 곳에 위치한 2MASS J15104786-2818174(다행히 줄여서 2M1510)로 알려진 이 성계에는 두 개의 갈색왜성이 포함되어 있습니다. 갈색 왜성은 별이 아닙니다. 그들은 핵융합을 일으킬 만큼 거대해지지 않은 우주의 저성취자들입니다. 이 쌍은 20.9일마다 서로를 돌며 촘촘하고 기이한 고리를 완성합니다.

이것만으로도 이것은 특별한 시스템이 될 것입니다. 이러한 유형의 시스템은 두 번째로 발견되었습니다. 그러나 여기에는 두 개의 모성 궤도에 직각으로 있는 경로에서 발견된 최초의 외계 행성도 포함되어 있습니다.

더욱 흥미로워집니다. 궤도의 방향(가장 가까운 지점과 가장 먼 지점을 연결하는 선)은 근위 세차 운동이라고 알려진 과정에서 시간이 지남에 따라 천천히 이동합니다. 2M1510에서는 이 세차 운동이 역방향으로 일어나고 있으며 이를 역행 세차라고 부르는 현상은 매우 이례적입니다.

간단히 말해서, 이 시스템은 매우 희귀한 기능을 하나도 아니고 여러 개 갖고 있습니다.

무엇이 그것을 주었습니까? 작은 흔들림

과학자들은 행성 침입자를 직접 보는 것이 아니라 시간이 지남에 따라 갈색 왜성의 궤도 변화를 관찰함으로써 발견했습니다. Baycroft와 팀은 칠레의 초대형 망원경에 있는 UVES 장비의 데이터를 사용하여 각 갈색 왜성의 방사 속도(앞뒤로 흔들리는 흔들림)를 추적했습니다. 정밀도는 놀라웠습니다. 별이 희미함에도 불구하고 초당 47미터, 즉 시속 100마일이 조금 넘는 속도였습니다.

강력한 모델과 궤도 시뮬레이션을 사용하여 일반 상대성 이론, 조석력, 시스템에서 멀리 떨어진 세 번째 별, 이상한 회전 효과 등 알려진 원인을 배제했습니다. 세차운동의 속도나 방향을 설명할 수 있는 사람은 아무도 없습니다.

남은 유일한 설명은 갈색 왜성 쌍에 수직으로 공전하는 행성입니다.

"우리는 가능한 모든 시나리오를 검토했으며 데이터와 일치하는 유일한 시나리오는 행성이 이 쌍성 주위의 극 궤도에 있는지 여부입니다."라고 Baycroft는 말합니다.

약간의 행운이 큰 도움이 될 수 있습니다

이 발견은 행성이 어떻게 형성되는지에 대한 우리의 가정에 도전합니다. 대부분의 모델은 행성이 별 주위를 소용돌이 치는 먼지와 가스의 평평한 원반에서 합쳐진다고 제안합니다. 그러나 극 궤도에는 매우 다른 것이 필요합니다. 즉, 휘거나 잘못 정렬된 원반, 또는 행성을 이상한 궤도로 몰아넣는 우주의 충돌 등이 필요합니다.

기본적으로 이는 행성 구조가 쌍성별과 그 원반의 복잡한 중력 발레에 의해 조각될 수 있음을 보여줍니다. 이는 형성과 이동의 이국적인 경로를 암시합니다. 여기에서는 가스 구름이 뒤틀리고 토크를 가해 거의 불가능하다고 생각되는 궤도를 생성합니다. 그리고 그것은 우리가 단순히 눈이 멀었던 숨겨진 행성 집단, 즉 일반적인 의미에서 "주변"을 공전하는 세계가 아니라 우주 수레바퀴에서 별 "위"를 도는 세계로의 문을 열어줍니다.

우리는 주변에 이와 같은 행성이 얼마나 많이 있을 수 있는지 모릅니다. 이것도 다행히 발견되었습니다.

"이 발견은 우리의 관측이 그러한 행성이나 궤도 구성을 찾기 위해 수집되지 않았다는 점에서 우연이었습니다. 따라서 이는 큰 놀라움입니다."라고 Triaud는 말합니다. "전반적으로 이것은 우리 천문학자뿐만 아니라 일반 대중에게도 우리가 살고 있는 매혹적인 우주에서 무엇이 가능한지 보여 준다고 생각합니다."

행성은 직접 본 적이 없기 때문에 정확한 크기나 구성을 알 수 없습니다. 하지만 그럼에도 불구하고 우리는 그것이 놀라운 발견이라는 것을 알 만큼 충분히 알고 있습니다. 이 새로운 극 행성을 통해 우리는 자연이 항상 선 내부에 색을 칠하는 것은 아니라는 점을 상기하게 됩니다. 행성은 시계바늘처럼 항상 궤도를 돌지는 않습니다. 일부는 옆으로 춤을 추며 우주의 기대에 대담하게 도전합니다.