놀라운 발견: 거대 행성이 작은 별을 공전한다

천문학자들은 우주에서 그들을 당황하게 만드는 특이한 조합을 발견했습니다. 믿을 수 없을 만큼 큰 행성이 믿을 수 없을 만큼 작은 별을 공전하고 있는 것입니다.

이번 발견은 행성 형성 과정에 대한 현재의 이해에 반하는 것입니다.

이 별의 질량은 태양 질량의 약 5분의 1에 불과합니다. 행성 형성에 관한 주요 이론에 따르면, 이 크기의 별은 일반적으로 지구나 화성과 같은 작은 행성만 품고 있을 수 있습니다.

하지만 새로 발견된 행성은 훨씬 더 큽니다. 실제로 태양계에서 두 번째로 큰 행성인 토성과 크기가 거의 같습니다.

TOI-6894라는 이름의 이 별은 지구에서 약 240광년 떨어진 사자자리에 위치해 있습니다. (광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리로, 약 9.5조 킬로미터입니다.)

이 별은 큰 행성을 공전하는 것으로 알려진 별 중 가장 작은 별입니다. 이전 두 기록보다 약 40% 더 작습니다.

워릭 대학교의 천문학자이자 6월 4일 Nature Astronomy 저널에 게재된 이 연구의 주저자인 에드워드 브라이언트는 "이번 발견이 제기하는 의문은 이렇게 작은 별에 어떻게 이렇게 큰 행성이 있을 수 있는가 하는 것입니다. 그리고 우리는 아직 그 답을 알지 못합니다."라고 말했습니다.

태양계 바깥에 있는 행성을 외계행성이라고 합니다. TOI-6894를 공전하는 행성은 지구처럼 암석으로 이루어진 행성이 아니라, 태양계의 토성이나 목성과 유사한 가스 행성입니다.

행성계의 탄생은 분자 구름이라고 불리는 거대한 먼지와 가스 구름이 중력의 영향으로 붕괴되어 중앙에 별을 형성하는 것으로 시작됩니다.

그 별을 공전하는 나머지 물질은 원시행성계 원반을 형성하고, 그곳에서 행성이 형성됩니다. 구름이 작을수록 별의 크기도 작아지고, 원반이 작을수록 행성을 형성할 물질이 부족해집니다.

"작은 먼지와 가스 구름 속에서 거대 행성을 형성하는 것은 매우 어렵습니다."라고 유니버시티 칼리지 런던의 멀라드 우주과학 연구소의 외계행성 과학자 이자 연구 공동 저자인 빈센트 반 아일런은 말했습니다. "이를 위해서는 큰 행성 핵을 빠르게 형성한 후 그 핵 주변에 다량의 가스를 빠르게 축적해야 합니다. 하지만 이 과정은 별이 밝아지기 시작하고 원시행성 원반이 빠르게 사라지기 전까지 매우 짧은 시간 안에 이루어집니다. 작은 별의 경우, 원반이 사라지기 전에 큰 행성을 빠르게 형성할 만큼 충분한 물질이 없다고 생각합니다."

어떤 행성도 모항성보다 큰 적이 없었고, 이 경우도 마찬가지였지만, 두 행성의 크기는 거의 동일했습니다. 이는 매우 드문 일입니다.

태양의 지름은 목성(태양계에서 가장 큰 행성)보다 10배나 큰 반면, TOI-6894의 지름은 행성보다 약 2.5배 정도 더 큽니다.

이 별은 적색 왜성입니다. 은하수 전체에서 발견되는 가장 흔하고 작은 유형의 일반 별입니다.
브라이언트는 "이런 별들이 너무 흔하기 때문에 우리 은하에는 우리가 생각했던 것보다 더 많은 거대 행성이 있을 수 있다"고 말했다.

별 TOI-6894는 태양 질량의 약 21%를 가지고 있으며 훨씬 어둡습니다. 태양의 광도는 TOI-6894보다 약 250배 더 밝습니다.

"이 발견은 우주에서 가장 작은 별조차도 매우 큰 행성을 형성할 수 있음을 보여줍니다."라고 밴 아일런은 덧붙였다. "이것은 우리가 행성 형성에 대한 일부 모델을 재고하게 만듭니다."

이 행성은 태양에서 지구까지의 거리의 40분의 1에 불과하며, 공전 주기는 약 3일입니다. 지구와 태양 사이의 거리가 가깝기 때문에 이 행성의 온도는 상당히 높지만, 더 큰 별 주위를 공전하는 것으로 발견된 "뜨거운" 가스 행성, 즉 "뜨거운 목성"만큼 뜨겁지는 않습니다.

이 행성은 토성보다 지름이 약간 크고 목성보다 작지만, 밀도는 토성만큼 높지 않습니다. 질량은 토성의 약 56%, 목성의 약 17%입니다.

이 행성을 연구하는 데 사용된 주요 데이터는 NASA의 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 칠레에 있는 ESO(European Southern Observatory)의 VLT(Very Large Telescope)에서 수집되었습니다.

연구자들은 내년에 제임스 웹 우주 망원경으로 예정된 관측을 통해 행성의 구성을 더 잘 이해할 수 있기를 바라고 있습니다.

브라이언트는 "이 행성은 큰 핵을 가지고 있으며, 주로 수소와 헬륨으로 이루어진 기체 껍질에 둘러싸여 있을 것으로 예측합니다."라고 말했습니다.

(베트남 통신/Vietnam+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-kinh-ngac-hanh-tinh-khong-lo-quay-quanh-ngoi-sao-ti-hon-post1042479.vnp