우주 이야기 1330 - 라그랑주 점에 형제 행성을 지닌 외계 행성

(This image, taken with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in which ESO is a partner, shows the young planetary system PDS 70, located nearly 400 light-years away from Earth. The system features a star at its center, around which the planet PDS 70 b (highlighted with a solid yellow circle) is orbiting. On the same orbit as PDS 70b, indicated by a solid yellow ellipse, astronomers have detected a cloud of debris (circled by a yellow dotted line) that could be the building blocks of a new planet or the remnants of one already formed. The ring-like structure that dominates the image is a circumstellar disc of material, out of which planets are forming. There is in fact another planet in this system: PDS 70c, seen at 3 o’clock right next to the inner rim of the disc. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.)

과학자들은 아직 발견하지는 못했지만, 라그랑주 점에서 같은 공전 궤도를 돌고 있는 두 개 이상의 행성이 어딘가 있을 것으로 보고 있습니다. 태양계의 경우 목성의 트로이 소행성이 가장 비슷한 경우이지만, 행성급 천체는 없습니다.

스페인 마드리드의 우주생물학 센터의 올가 발살러브레-루자 (Olga Balsalobre-Ruza, a student at the Centre for Astrobiology in Madrid)는 칠레에 있는 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 이미 두 개의 행성이 알려진 PDS 70 행성계를 관측했습니다.

연구팀은 현재 생성 중인 행성 PDS 70b의 라그랑주 점에서 또 다른 먼지 구름의 존재를 확인했습니다. 이 구름은 적어도 달 질량의 2배 이상으로 어쩌면 내부에는 아직 생성 중인 행성이 존재할 수 있습니다.

라그랑주 점은 태양계의 행성처럼 케플러 운동을 하는 두 천체에서 두 천체의 중력이 0이 되는 점으로 안정적으로 다른 천체가 이 점에 들아가 공전할 수 있는 점입니다.

라그랑주 점: https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1086511&cid=40942&categoryId=32286

(동영상)

5개의 점 가운데 두 천체와 정삼각형을 이루면서 공전 궤도를 공유하는 두 점이 더 안정적인데, 목성의 트로이 소행성이 대표적 사례입니다. 만약 PDS 70b 주변의 천체가 행성급으로 확인되면 행성 간 첫 번째 사례가 될 것입니다.

연구팀은 2026년까지 이를 확인하기 위한 추가 관측을 진행할 예정입니다. 그리고 과학자들은 2030년대에 ALMA의 성능 업그레이드가 이뤄지면 더 확실한 답을 얻게 될 것으로 보고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2023-07-exoplanet-sibling-orbit.html

O. Balsalobre-Ruza et al, Tentative co-orbital submillimeter emission within the Lagrangian region L5 of the protoplanet PDS 70 b, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202346493

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