새로운 연구에서 발견된 우리 은하에서 가장 오래된 행성 파편 - Sciencetimes

워릭 대학교(University of Warwick)가 이끄는 천문학자들은 우리 은하에서 가장 오래된 별이 궤도를 도는 소행성체로부터 파편을 축적하고 있다는 사실을 확인했으며, 이는 우리 은하에서 발견된 가장 오래된 암석과 얼음 행성계 중 하나입니다.

그들의 연구 결과는 오늘(11월 5일) 왕립 천문 학회의 월간 공지, 그 결과 지구에서 90광년 떨어져 있는 희미한 백색 왜성과 그 주위를 도는 행성계의 잔해가 100억 년이 넘었다고 결론지었습니다.

우리 태양과 같은 별을 포함한 대부분의 별의 운명은 백색 왜성이 되는 것입니다. 백색 왜성은 연료를 모두 태우고 외층을 흘려보내면서 수축과 냉각 과정을 겪고 있는 별입니다. 이 과정에서 궤도를 도는 모든 행성은 방해를 받고 어떤 경우에는 파괴되며 잔해는 백색 왜성의 표면에 쌓이게 됩니다.

이 연구를 위해 워릭 대학교가 이끄는 천문학자 팀은 유럽 우주국의 우주 관측소 GAIA에서 감지한 두 개의 특이한 백색 왜성을 모델링했습니다. 두 별은 모두 행성 파편으로 오염되어 있으며, 그 중 하나는 비정상적으로 파란색이며 다른 하나는 현재까지 지역 은하계에서 발견된 가장 희미하고 가장 붉은색입니다. 팀은 두 별을 추가 분석했습니다.

GAIA, 암흑 에너지 조사 및 유럽 남방 천문대의 X-Shooter 장비의 분광 및 광도 측정 데이터를 사용하여 냉각된 시간을 계산한 결과 천문학자들은 ‘빨간색’ 별 WDJ2147-4035가 약 107억 개임을 발견했습니다. 그 중 102억 년이 백색 왜성으로 냉각되는 데 소비되었습니다.

분광학은 다른 파장의 별에서 오는 빛을 분석하는 것과 관련이 있습니다. 이 빛은 별 대기의 요소가 다른 색상의 빛을 흡수할 때를 감지할 수 있으며 어떤 요소가 있고 얼마나 존재하는지 결정하는 데 도움이 됩니다. 팀은 WDJ2147-4035의 스펙트럼을 분석하여 나트륨, 리튬, 칼륨 금속의 존재를 발견하고 임시로 별에 부착되는 탄소를 감지했습니다. 이것은 지금까지 발견된 가장 오래된 금속 오염 백색 왜성입니다.

두 번째 ‘파란색’ 별 WDJ1922+0233은 WDJ2147-4035보다 약간 젊고 지구의 대륙 지각과 유사한 구성의 행성 파편에 의해 오염되었습니다. 과학 팀은 차가운 표면 온도에도 불구하고 WDJ1922+0233의 파란색이 특이한 헬륨-수소 혼합 분위기에 기인한다고 결론지었습니다.

적색별 WDJ2147-4035의 거의 순수한 헬륨 및 고중력 대기에서 발견된 파편은 별이 백색 왜성으로 진화한 후에도 살아남은 오래된 행성계에서 나온 것으로, 천문학자들은 이것이 가장 오래된 행성이라고 결론지었습니다. 우리은하에서 발견된 백색왜성 주변의 행성계.

주 저자인 워릭 대학교 물리학과의 박사 과정 학생인 Abbigail Elms는 다음과 같이 말했습니다. 모든 별 중 의 별이 백색 왜성이 될 것이며 우주 곳곳에 존재하므로 이해하는 것이 매우 중요합니다. 특히 매우 멋진 별입니다. 우리 은하에서 가장 오래된 별에서 형성된 차가운 백색 왜성은 형성과 진화에 대한 정보를 제공합니다 우리은하에서 가장 오래된 별 주위의 행성계의 집합입니다.”

“우리는 한때 지구와 같은 행성에 의해 오염된 은하수에서 가장 오래된 항성 잔해를 찾고 있습니다. 이것이 100억 년의 규모로 일어났고 지구가 형성되기 훨씬 전에 그 행성이 죽었다고 생각하는 것은 놀랍습니다. .”

천문학자들은 또한 별의 스펙트럼을 사용하여 해당 금속이 별의 핵으로 얼마나 빨리 가라앉고 있는지 확인할 수 있습니다. 이를 통해 시간을 거슬러 올라가 원래의 행성체에 해당 금속이 얼마나 풍부한지 결정할 수 있습니다. 그 풍부함을 우리 태양계에서 발견되는 천체 및 행성 물질과 비교함으로써 별이 죽고 백색 왜성이 되기 전에 그 행성이 어땠을지 추측할 수 있습니다. 그러나 WDJ2147-4035의 경우, 입증된 도전.

Abbigail은 다음과 같이 설명합니다. “빨간 별 WDJ2147-4035는 부착된 행성 잔해가 매우 리튬과 칼륨이 풍부하고 우리 태양계에서 알려진 것과는 달리 미스터리입니다. 이것은 표면 온도가 매우 차갑기 때문에 매우 흥미로운 백색 왜성입니다. 금속을 오염시키는 금속, 오래된 수명, 자성이 있다는 사실로 인해 매우 희귀합니다.

워릭 대학교 물리학과의 Pier-Emmanuel Tremblay 교수는 “이 오래된 별이 100억 년 전에 형성되었을 때 우주는 지금보다 금속이 덜 풍부했습니다. 왜냐하면 금속은 진화된 별에서 형성되고, “거대한 항성 폭발. 두 개의 관측된 백색 왜성은 태양계가 형성되었을 때의 조건과는 다른 금속이 부족하고 가스가 풍부한 환경에서 행성 형성에 대한 흥미로운 창을 제공합니다.”

이 연구는 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램, Leverhulme Trust Grant 및 UK STFC 통합 보조금에 따라 European Research Council의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/11/221106142017.htm