외계 행성이 늙어가는 별 주변에서 나선형으로 파멸을 향해 가는 것을 발견하다

[아름이]

외계 행성이 늙어가는 별 주변에서 나선형으로 파멸을 향해 가는 것을 발견하다
날짜:
2022년 12월 19일
원천:
하버드-스미소니언 천체 물리학 센터
요약:
비난받은 행성은 태양계가 진화함에 따라 다른 세계의 운명에 대한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.

처음으로 천문학자들은 진화된, 또는 더 오래된 숙주 별 주위에서 궤도가 쇠퇴하고 있는 외계 행성을 발견했습니다. 피해를 입은 세계는 충돌하고 궁극적으로 말소될 때까지 성숙하는 별에 점점 더 가까워질 운명인 것처럼 보입니다.

이 발견은 진화의 후기 단계에 있는 시스템을 처음으로 보여줌으로써 행성 궤도 붕괴의 장황한 과정에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

별별 죽음은 많은 세계를 기다리고 있는 운명으로 생각되며 태양이 나이가 들어감에 따라 지금부터 수십억 년 후 지구의 궁극적인 아디오스 가 될 수 있습니다.

천체 물리학 센터의 51 페가시 b 펠로우인 Shreyas Vissapragada는 "우리는 이전에 별을 향해 영감을 주는 외계 행성에 대한 증거를 감지했지만 진화된 별 주위에 그러한 행성을 본 적이 없습니다. Harvard & Smithsonian과 결과를 설명하는 새로운 연구의 주 저자. "이론은 진화한 별이 행성의 궤도에서 에너지를 흡수하는 데 매우 효과적이라고 예측하며 이제 우리는 관찰을 통해 이러한 이론을 테스트할 수 있습니다."

이번 연구 결과는 월요일 The Astrophysical Journal Letters 에 발표되었습니다 .

불행한 외계 행성은 Kepler-1658b로 지정됩니다. 그 이름에서 알 수 있듯이 천문학자들은 2009년에 시작된 선구적인 행성 사냥 임무인 케플러 우주 망원경으로 외계 행성을 발견했습니다. 이상하게도 세계는 케플러가 관측한 최초의 새로운 외계 행성 후보였습니다. 그러나 이 행성의 존재를 확인하는 데 거의 10년이 걸렸고, 그 당시 이 물체는 케플러의 카탈로그에 공식적으로 1658번째 항목으로 포함되었습니다.

Kepler-1658b는 소위 뜨거운 목성으로, 목성의 질량과 크기와 비슷하지만 호스트 별 주위를 매우 가까운 궤도에 있는 외계 행성에 붙여진 별명입니다. Kepler-1658b의 경우 그 거리는 우리 태양과 가장 가까운 궤도를 도는 행성인 수성 사이의 공간의 8분의 1에 불과합니다. 뜨거운 목성과 이미 별에 매우 가까운 Kepler-1658b와 같은 다른 행성의 경우 궤도 붕괴가 확실히 파괴될 것으로 보입니다.

외계 행성의 궤도 붕괴를 측정하는 것은 그 과정이 매우 느리고 점진적이기 때문에 연구원들에게 어려운 일이었습니다. 새로운 연구에 따르면 Kepler-1658b의 경우 궤도 주기가 연간 약 131밀리초(1/1000초)의 아주 작은 속도로 감소하고 있으며 궤도가 짧을수록 행성이 별에 더 가깝게 이동했음을 나타냅니다.

이러한 감소를 감지하려면 수년간의 주의 깊은 관찰이 필요했습니다. 이 시계는 Kepler에서 시작하여 남부 캘리포니아에 있는 Palomar Observatory의 Hale 망원경과 2018년에 출시된 TESS에서 포착되었습니다. 별의 밝기를 아주 약간 흐리게 만듭니다. 지난 13년 동안 Kepler-1658b의 통과 간격은 약간이지만 꾸준히 감소했습니다.

Kepler-1658b가 경험하는 궤도 붕괴의 근본 원인은 조수입니다. 조수는 지구 해양의 매일 상승 및 하강을 담당하는 동일한 현상입니다. 조수는 우리 세계와 달 또는 케플러-1658b와 별 사이와 같이 궤도를 도는 두 물체 사이의 중력 상호 작용에 의해 생성됩니다. 몸의 중력은 서로의 모양을 왜곡하고 몸이 이러한 변화에 반응하면서 에너지가 방출됩니다. 관련 물체 사이의 거리, 크기 및 회전 속도에 따라 이러한 조석 상호작용으로 인해 물체가 서로를 밀어낼 수 있습니다. 별을 향해 1658b.

특히 별-행성 시나리오에서 이러한 역학에 대해 연구자들이 여전히 이해하지 못하는 것이 많습니다. 따라서 Kepler-1658 시스템에 대한 추가 연구가 도움이 될 것입니다.

별은 항성 수명 주기에서 팽창하기 시작하는 지점까지 진화했으며, 이는 우리 태양이 예상하는 것과 마찬가지로 천문학자들이 준거성 단계라고 부르는 단계에 진입한 것입니다. 진화한 별의 내부 구조는 우리 태양과 같은 진화하지 않은 별에 비해 호스트된 행성의 궤도에서 가져온 조력 에너지의 소실로 더 쉽게 이어져야 합니다. 이것은 궤도 붕괴 과정을 가속화하여 인간의 시간 척도에 대한 연구를 더 쉽게 만듭니다.

결과는 예상보다 더 밝고 뜨겁게 보이는 Kepler-1658b에 대한 본질적인 기이함을 설명하는 데 도움이 됩니다. 행성의 궤도를 축소시키는 조수 상호 작용은 행성 자체 내에서 추가 에너지를 발생시킬 수도 있다고 팀은 말합니다.

Vissapragada는 태양계에서 가장 화산체가 많은 목성의 달 Io와 비슷한 상황을 지적합니다. 이오에 있는 목성의 밀고 당기는 중력이 행성의 내장을 녹입니다. 이 녹은 암석은 노란색 유황 퇴적물과 신선한 붉은 용암으로 이루어진 달의 유명한 지옥의 피자 같은 표면으로 분출합니다.

Kepler-1658b에 대한 추가 관측을 쌓으면 천체 상호 작용에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 그리고 TESS가 근처에 있는 수천 개의 별을 계속 면밀히 조사할 예정이므로 Vissapragada와 동료들은 망원경이 호스트 별의 배수구를 돌고 있는 수많은 다른 외계 행성 사례를 발견할 것으로 기대합니다.

Vissapragada는 "이제 우리는 진화한 별 주변의 행성이 영감을 얻었다는 증거를 얻었으므로 조석 물리학 모델을 개선하기 시작할 수 있습니다."라고 말했습니다. "Kepler-1658 시스템은 앞으로 몇 년 동안 이런 방식으로 천체 실험실 역할을 할 수 있으며 운이 좋으면 곧 더 많은 실험실이 생길 것입니다."

최근 몇 달 전에 천체물리학 센터에 합류했고 현재 Mercedes López-Morales의 멘토를 받고 있는 Vissapragada는 외계 행성의 과학이 계속해서 극적으로 발전하기를 기대합니다.

천체 물리학 센터의 천문학자인 López-Morales는 "Shreyas는 외계 행성과 그 대기의 진화를 특성화하는 작업을 하는 우리 팀에 반가운 추가였습니다."라고 말합니다.

Vissapragada는 "우리 모두가 함께 무엇을 발견하게 될지 정말 기대됩니다."라고 덧붙입니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/