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우주 이야기 374 - 움직이는 외계 행성의 모습을 실시간으로 관측하다






(A series of images taken between November 2013 to April 2015 with the Gemini Planet Imager (GPI) on the Gemini South telescope in Chile shows the exoplanet β Pic b orbiting the star β Pictoris, which lies over 60 light-years from Earth. In the images, the star is at the centre of the left-hand edge of the frame; it is hidden by the Gemini Planet Imager’s coronagraph. We are looking at the planet’s orbit almost edge-on; the planet is closer to the Earth than the star. The images are based on observations described in a paper published in the Astrophysical Journal, 16 September 2015 and whose lead author is Maxwell Millar-Blanchaer. GPI is a groundbreaking instrument that was developed by an international team led by Stanford University’s Prof. Bruce Macintosh (a U of T alumnus) and the University of California Berkeley’s Prof. James Graham (former director of the Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, U of T). Image credit: M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; F. Marchis, SETI Institute )​



(동영상)
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 지구에서 63광년 정도 떨어진 화가자리 베타별 (Beta Pictoris)는 생긴지 얼마되지 않은 젊은 별입니다. 그 주변에서는 태어난지 얼마 되지 않은 새로운 행성인 화가자리 베타별b (β Pic b)이 존재합니다. 목성보다 대략 1.65배 정도 지름을 가지고 목성 질량의 4-10배 정도 되는 질량을 가진 큰 행성으로 이제 태어난지 얼마 되지 않은 상태입니다.


 이전 포스트 참조 : http://blog.naver.com/jjy0501/100203276546
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 과학자들이 이 외계 행성에 주목하는 이유는 지구에서 관측이 용이한 거리에 있는 외계 행성이기 때문입니다. 일단 이 행성은 매우 크고 생긴지 얼마안되어 표면 온도가 뜨거운 편입니다. (약 1700K) 그러면서도 대략 9AU 정도 거리에서 22년 정도 주기로 모항성을 공전하는 점 때문에 모항성 가까이를 공전하는 외계 행성에 비해서 직접 이미지를 찍기 편리합니다.
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 그런 이유로 앞서 소개드린 바 있는 Gemini Planet Imager (GPI)는 (이전 포스트 참조) 이 행성을 목표로 관측을 진행했습니다. 위의 사진은 22년 공전 주기 가운데 일부인 1.5년 (2013년 11월에서 2015년 4월까지)의 움직임을 찍은 것으로 지구에서 실제로 다른 별 주위를 공전 중인 외계 행성의 움직임을 연속해서 포착한 결과입니다.

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 이 연구의 주저자인 맥스웰 밀러-브랑체(Maxwell Millar-Blanchaer, a PhD-candidate in the Department of Astronomy & Astrophysics)에 의하면 이번 연구는 외계 행성의 공전을 가장 정확하게 직접 관측한 것이라고 합니다.   
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 사실 외계 행성의 존재와 크기, 공전 주기를 측정하는데 가장 좋은 방법은 이렇게 사진을 직접 찍어서 판독하는 것입니다. 보는 것이 믿는 것이라는 이야기는 특히 관측이 중요한 천문학에서는 진리라고 할 수 있습니다. 그러나 불행히 대부분의 외계 행성은 관측하기 너무 어둡거나 혹은 모항성에 가까이 존재합니다. 따라서 대개는 모항성이 흔들림이나 식현상 같은 간접적인 방법을 사용합니다.
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 GPI는 현재 개발된 가장 강력한 외계 행성 사냥꾼으로 직접 이미지를 포착하기 위해서 개발되었습니다. 현재는 극히 일부 행성의 이미지만 담을 수 있지만, 더 강력한 망원경이 개발되는 미래에는 지금보다 훨씬 많은 행성들을 직접 망원경으로 관측이 가능할 것으로 기대됩니다. 


 참고




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