(Two direct images of the cometary dust and exoplanet surrounding the young star HD 106906. The wider field in blue shows Hubble Space Telescope data where the star's blinding light is artificially eclipsed (gray circular mask). The point to the upper right is an 11 Jupiter mass planet located over 650 times the Earth-Sun distance. A new discovery in these Hubble observations is an extremely asymmetric nebulosity indicating a dynamically disturbed system of comets. Surprisingly, the planet is located 21 degrees above the plane of the nebulosity. The circular orange inset shows a region much closer to the star that can only be detected using advanced adaptive optics from the ground-based Gemini Observatory. Using the Gemini Planet Imager (GPI), researchers found a narrow loop of nebulosity suggesting that a planetary system formed close to the star, but somehow the architecture of the outer regions is severely disrupted. The investigators also find that the planet HD 106906b may have a dusty ring system of its own, motivating future work with Hubble and ground-based astronomical observatories. Credit: Paul Kalas, UC Berkeley )
천문학자들이 작년에 발견했던 외계 행성 HD 106906b은 처음 생각했던 것과는 좀 다르게 추방당한 행성인 것 같다는 연구 결과가 나왔습니다. 이 외계 행성은 목성의 11배 정도 질량으로 거의 갈색 왜성의 경계에 있는 거대 행성인데, 모성에서 무려 650AU (지구-태양 거리의 650배이고 태양-명왕성 거리의 16배) 나 떨어진 지점에서 발견되어 실제 행성인지 여부가 논란이 되었던 외계 행성입니다.
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현재의 행성 형성 이론은 새롭게 탄생한 별 주위의 먼지와 가스의 원반인 원시 행성계 원반에서 물질들이 서로 모여 행성이 형성된다고 말하고 있습니다. 실제로 이 이론은 관측 결과를 통해서 지지되고 있습니다.
그런데 HD 106906b는 모항성에서 너무 멀뿐만 아니라 질량도 커서 과연 같이 형성된 행성인지가 의심되기도 했습니다.
캘리포니아 대학의 폴 칼라스(Paul Kalas, an adjunct professor of astronomy at the University of California, Berkeley)와 애리조나 대학의 압히 라잔(Abhi Rajan, a graduate student at Arizona State University)은 제미니 망원경에 설치된 Gemini Planet Imager (GPI)와 허블 우주 망원경의 이미지를 분석해서 사실은 이 외계 행성이 모항성의 근처에서 형성된 후 지금의 위치로 추방된 것 같다는 내용을 저널 Astrophysical Journal에 발표했습니다.
연구팀은 GPI와 허블 우주 망원경 이미지 분석에서 태양계의 카이퍼 벨트 정도 위치인 50AU 안쪽의 원시 행성계 원반에 빈공간이 있다는 것을 알아냈습니다. 참고로 HD 106906는 지구에서 300 광년 정도 떨어진 별로 이제 생긴지 1,300만 년 정도 밖에 되지 않은 매우 젊은 별입니다. 그 주변에는 아직도 가스와 먼지 디스크가 있으며 여기서 행성이 형성되고 있을 것입니다.
아무튼 이 디스크의 빈공간의 행성의 형성을 시사하는 것입니다. 그러나 GPI로 분석한 결과 이곳에는 행성이 없었습니다. 따라서 여기서 이동했다는 분석이 가능합니다. 동시에 이 별의 먼지 디스크는 매우 먼 거리까지 뻗어 있었으며 한쪽으로 치우친 모양을 하고 있습니다. 외계 행성이 있는 쪽으로는 디스크가 매우 얇고 반대로는 두꺼운 모습을 하고 있는데 이는 이 외계 행성이 독립적으로 형성된 것이 아니라는 것을 시사합니다.
다만 이 거대한 행성을 이렇게 멀리 추방한 힘이 무엇인지는 아직 확실치 않습니다. 더 상세한 내용을 알아내기 위해서는 더 강력한 망원경이 필요합니다. 이는 앞으로 등장할 새로운 차세대 망원경의 몫이 될 것입니다.
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