우주 이야기 274 - 미래의 타투인 행성 ? 두개의 별 주변에서 생성되는 행성

  

 이제는 고전이 되어버린 스타워즈에 등장하는 가상의 행성 타투인은 2 개의 태양주위를 공전하고 있습니다. 실제로는 태양을 복사해서 붙인 수준의 특수 효과였지만 아무튼 이후 세대에 강한 인상을 남긴 장면이기도 했습니다.  

 훗날 외계 행성에 대한 연구가 진행되면서 과학자들은 실제로는 이렇게 쌍성계 주변을 공전하는 행성은 드물다고 생각했습니다. 그러나 연구가 진행되면서 실제로 두개의 쌍성 주변을 공전하는 행성들이 하나씩 발견되었고 타투인 행성과 같은 외계 행성의 존재는 실제로 불가능하지 않은 것으로 드러났습니다. 심지어 지구형 외계 행성도 쌍성 주변을 돌 수 있음이 입증되기도 했죠. (http://blog.naver.com/jjy0501/220050596689  참조)  

 최근 과학자들은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) 를 이용해서 이와 같은 쌍성계 행성이 생성되는 진귀한 장면을 포착하는데 성공했습니다. 프랑스 국립 과학 연구소의 안네 듀트레이 (Anne Dutrey from the Laboratory of Astrophysics of Bordeaux, France, and the National Centre for Scientific Research (CNRS) ) 와 그녀의 동료들은 네이처에 발표한 논문에서 GG Tau-A 라는 쌍성계 주변에서 형성되는 행성에 대해서 보고했습니다.  

(GG-Tau A 항성계의 개념도.  This artist’s impression shows the dust and gas around the double star system GG Tauri-A. Researchers using ALMA have detected gas in the region between two discs in this binary system. This may allow planets to form in the gravitationally perturbed environment of the binary. Half of Sun-like stars are born in binary systems, meaning that these findings will have major consequences for the hunt for exoplanets. Credit: ESO/L.Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)) 

 ALMA 는 이제 막 태어나는 두개의 별 주변에서 적어도 2 개의 먼지 디스크를 발견했습니다. 이 중에서 안쪽에 있는 먼지의 고리는 대략 목성 질량 만큼의 먼지와 가스를 지니고 있는 것으로 생각되고 있습니다. 과학자들은 현재 ALMA 가 관측한 것이 형성되는 행성의 모습이라고 생각하고 있습니다. 즉 이전의 생각과는 달리 쌍성계 주변에서도 행성이 잘 형성될 수 있다는 증거를 발견한 것입니다. 

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 연구팀은 두개의 디스크 가운데 바깥쪽 디스크에서 안쪽 디스크로 물질 이동이 일어나는 것 같은 현상도 관측했는데 이는 시뮬레이션을 통해서 예측된바는 있지만 실제로 관측으로 확인된 것은 이번이 처음이라고 합니다. 단성계에 비해서 상대적으로 복잡한 쌍성계의 행성 생성 과정에서 대해서 과거 과학자들은 시뮬레이션을 통한 예측만 가능했지만 이제 실제 관측을 통해서 이론을 검증하고 그 생성 메카니즘을 규명하는 단계에 들어섰습니다. 

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 우주에는 사실 태양처럼 혼자 있는 별도 많지만 쌍성계 역시 그에 못지 않게 많습니다. 따라서 쌍성계에서 태양계 같은 행성계가 형성될 수 있다면 우주에는 행성을 거느릴 수 있는 별들이 훨씬 많은 셈입니다. 그리고 이렇게 쌍성계 주변 행성들은 우리가 알지 못하는 독특한 특징들을 가질 수 도 있습니다. 비록 스타워즈의 주인공들이 살고 있지는 않겠지만 그만큼 흥미로운 장소가 아닐 수 없겠죠.   ​

  

참고

Journal Reference:

1. Anne Dutrey, Emmanuel Di Folco, Stéphane Guilloteau, Yann Boehler, Jeff Bary, Tracy Beck, Hervé Beust, Edwige Chapillon, Fredéric Gueth, Jean-Marc Huré, Arnaud Pierens, Vincent Piétu, Michal Simon, Ya-Wen Tang. Possible planet formation in the young, low-mass, multiple stellar system GG Tau A. Nature, 2014; 514 (7524): 600 DOI: 10.1038/nature13822

https://public.nrao.edu/news/pressreleases/alma-lifeline