이 외계 행성에는 같은 궤도를 공유하는 형제가 있습니까? -- 사이언스데일리

천문학자들은 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 사용하여 먼 별을 공전하는 행성의 가능한 ‘형제’를 발견했습니다. 팀은 이 행성의 궤도를 공유하고 있을 수 있고 새로운 행성의 구성 요소이거나 이미 형성된 행성의 잔해일 수 있는 잔해 구름을 감지했습니다. 확인된다면 이 발견은 두 개의 외계 행성이 하나의 궤도를 공유할 수 있다는 가장 강력한 증거가 될 것입니다.

“20년 전에 이론상으로 비슷한 질량의 행성 쌍이 소위 트로이 목마 또는 공궤도 행성이라고 불리는 별 주위를 같은 궤도를 공유할 수 있다고 예측되었습니다. 처음으로 우리는 그 생각을 뒷받침하는 증거를 찾았습니다.” 천문학 및 천체물리학.

행성과 같은 궤도에 있는 암석체인 트로이 목마는 우리 태양계에서 흔히 볼 수 있습니다. [1], 가장 유명한 예는 목성의 트로이 목마 소행성입니다. 12,000개 이상의 암석이 가스 거인과 같은 궤도에 있는 태양 주위를 돌고 있습니다. 천문학자들은 트로이 목마, 특히 트로이 목마 행성이 우리 태양이 아닌 다른 별 주위에도 존재할 수 있다고 예측했지만 그에 대한 증거는 부족합니다. “Exotrojans [Trojan planets outside the Solar System] 우주 생물학 센터의 수석 연구원인 공저자 호르헤 릴로 박스(Jorge Lillo-Box)는 “지금까지는 유니콘과 같았다.

이제 국제 과학자 팀은 PDS 70 시스템에서 트로이 목마 행성이 존재할 수 있다는 가장 강력한 관측 증거를 찾기 위해 ESO가 파트너인 ALMA를 사용했습니다. 이 어린 별은 목성과 같은 두 개의 거대한 행성인 PDS 70b와 PDS 70c를 품고 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 시스템의 아카이브 ALMA 관측을 분석하여 팀은 트로이 목마가 존재할 것으로 예상되는 PDS 70b 궤도의 위치에서 잔해 구름을 발견했습니다.

트로이 목마는 별과 행성의 결합된 중력이 물질을 가둘 수 있는 행성의 궤도에서 두 개의 확장된 영역인 소위 라그랑지안 영역을 차지합니다. PDS 70b 궤도의 이 두 영역을 연구하면서 천문학자들은 그 중 하나에서 희미한 신호를 감지했으며, 이는 달의 약 두 배에 달하는 질량을 가진 잔해 구름이 그곳에 있을 수 있음을 나타냅니다.

팀은 이 잔해 구름이 이 시스템의 기존 트로이 목마 세계 또는 형성 과정에 있는 행성을 가리킬 수 있다고 믿습니다. Balsalobre-Ruza는 “1년의 기간과 거주 가능 조건을 공유하는 두 개의 세계를 누가 상상할 수 있겠습니까? 우리의 작업은 이런 종류의 세계가 존재할 수 있다는 첫 번째 증거입니다.”라고 말했습니다. “우리는 행성이 목성의 경우처럼 수천 개의 소행성과 궤도를 공유할 수 있다고 상상할 수 있지만, 행성들이 같은 궤도를 공유할 수 있다는 것은 나에게 놀라운 일입니다.”

“우리의 연구는 형성 초기에 공동 궤도 행성을 찾는 첫 번째 단계입니다.”라고 우주 생물학 센터의 선임 연구원 인 공동 저자 인 Nuria Huélamo는 말합니다. “그것은 트로이 목마의 형성, 그들이 어떻게 진화하고 다른 행성계에서 얼마나 자주 존재하는지에 대한 새로운 질문을 열어줍니다.

탐지를 완전히 확인하려면 팀은 ALMA를 사용하여 PDS 70b와 형제 잔해 구름이 별 주위의 궤도를 따라 크게 움직이는지 확인하기 위해 ALMA를 사용하는 것을 목표로 하는 2026년 이후까지 기다려야 합니다. Balsalobre-Ruza는 “이것은 외계 행성 분야에서 돌파구가 될 것”이라고 말했습니다.

De Gregorio-Monsalvo는 “이 주제의 미래는 매우 흥미롭고 우리는 2030년에 계획된 확장된 ALMA 기능을 기대합니다. 이는 다른 많은 별에서 트로이 목마를 특성화하는 어레이의 기능을 극적으로 향상시킬 것입니다.”라고 결론지었습니다.

노트

[1] 목성의 궤도에 있는 소행성이 처음 발견되었을 때, 그들은 트로이 전쟁의 영웅들의 이름을 따서 명명되었고, 이 물체들을 지칭하기 위해 트로이 목마라는 이름을 갖게 되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230719112636.htm