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2016년 11월 12일 토요일

우주 이야기 593 - 직접 외계 행성의 모습을 담다



(Researchers led by Princeton scientists successfully operated a new instrument, the CHARIS spectrograph, which allows them to make detailed observations of planets orbiting distant stars. Above, a plot of data from CHARIS shows planets located around a star in the planetary system HR8799. Credit: N. Jeremy Kasdin and the research team )​
 외계 행성은 종종 서치 라이트 옆에 있는 반딧물로 묘사됩니다. 별에 비해서 밝기가 그만큼 어둡다는 것이죠. 지구가 받는 태양 에너지는 태양이 방출하는 에너지의 20억 분의 1도 안되니 밝은 태양 옆에 있는 지구를 포착한다는 것은 어지간히 좋은 성능을 지닌 망원경으로도 극도로 어려운 일입니다. 대부분의 외계 행성은 간접적인 방법을 통해서 그 존재가 증명되었습니다.  
 하지만 과학자들은 여러 가지 방법을 동원해서 외계 행성의 모습을 직접 담기 위해 노력하고 있습니다. 이를 통해서 위성의 존재는 물론 표면 온도, 대기의 구성, 물의 존재 등 매우 여러 가지 정보를 확인할 수 있기 때문입니다. 더 나아가 이를 통해서 생명체 존재 여부를 직접 확인하게 될 날이 올지도 모릅니다.
 프린스턴 대학의 연구자들은 하와이에 있는 8m 구경 스바루 망원경에 차리스 (CHARIS, Coronagraphic High Angular Resolution Imaging Spectrograph)라는 특수한 형태의 분광기를 설치해서 외계 행성의 모습을 직접 망원경에 담을 예정입니다. 여러 개의 필터와 50K의 저온에서 작동하는 분광기를 이용해서 외계 행성의 빛을 여러 파장에서 포착해서 분석할 수 있습니다.
 차리스가 첫 번째로 포착한 이미지는 이미 외계 행성의 이미지를 포착한 HR8799 시스템입니다. 이는 이 장치의 성능을 테스트 하기 위한 것입니다. 동시에 차리스는 해왕성의 표면을 촬영해 외계 행성의 대기를 촬영할 테스트도 같이 진행했습니다. 이 사진에서는 해왕성의 구름과 밝은 점이 선명하게 포착되었습니다.

(Researchers used the CHARIS spectrograph to take images of celestial objects during a recent successful field test, including vapor clouds moving across a section of the planet Neptune captured in the instrument's view. Credit: N. Jeremy Kasdin and the research team ) 
 차리스는 내년 2월부터 본격적으로 외계 행성의 모습을 포착할 것입니다. 이미 많은 외계 행성이 밝혀져있는 만큼 관측이 쉬운 것부터 집중적으로 찾아 나설 것으로 예상됩니다. 작은 점이라도 온도나 구성물질에 대한 정보를 구한다면 우리는 많은 사실을 알아낼 수 있습니다.
 아직 외계 행성의 모습을 세밀하게 포착하는 일은 기술적으로 어렵습니다. 하지만 이렇게 계속해서 기술이 진보한다면 우리는 언젠가 외계 행성의 생생한 모습을 보게 될 수 있을 것입니다.
 참고
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