(The 11-Jupiter-mass exoplanet called HD 106906 b, shown in this artist's illustration, occupies an unlikely orbit around a double star 336 light-years away. It may be offering clues to something that might be much closer to home: a hypothesized distant member of our solar system dubbed "Planet Nine." This is the first time that astronomers have been able to measure the motion of a massive Jupiter-like planet that is orbiting very far away from its host stars and visible debris disk. Credit: NASA, ESA, and M. Kornmesser (ESA/Hubble))
(This Hubble Space Telescope image shows one possible orbit (dashed ellipse) of the 11-Jupiter-mass exoplanet HD 106906 b. This remote world is widely separated from its host stars, whose brilliant light is masked here to allow the planet to be seen. The planet resides outside its system's circumstellar debris disk, which is akin to our own Kuiper Belt of small, icy bodies beyond Neptune. The disk itself is asymmetric and distorted, perhaps due to the gravitational tug of the wayward planet. Other points of light in the image are background stars. Credit: NASA, ESA, M. Nguyen (University of California, Berkeley), R. De Rosa (European Southern Observatory), and P. Kalas (University of California, Berkeley and SETI Institute))
허블 우주 망원경이 지구에서 336광년 떨어진 별 주변에서 이론상의 9번째 행성을 생각나게 만드는 독특한 외계행성을 발견했습니다. HD 106906 b는 태어난지 1500만년 정도 밖에 되지 않은 어린 외계 행성을 사실 목성 질량의 11배나 되기 때문에 행성과 갈색왜성의 경계에 있는 행성입니다.
하지만 과학자들의 주목을 받은 부분은 이것보다 이 외계 행성의 독특한 공전 궤도입니다. 모항성에서 680억 마일 (1094억km) 떨어진 아주 먼 공전궤도를 돌고 있을 뿐 아니라 상당히 기울어진 궤도로 돌고 있기 때문입니다. 그리고 별 주변에 있는 거대한 디스크는 좌우 대칭이 아니라 한쪽으로 상당히 퍼져 있는 모습입니다. 이는 최근 그 존재가 의심되고 있는 태양계 9번째 행성과 유사한 특징입니다.
태양계 9번째 행성은 다른 행성과 달리 매우 먼 궤도를 공전하고 있는 슈퍼 지구급 행성으로 그 중력을 통해서 태양계 외곽 천체들의 궤도를 한쪽 방향으로 치우치게 만들고 있는 것으로 보입니다. 사실 실제 관측에 성공한 건 아니기 때문에 존재 여부에 대해서 각론을박이 이어지고 있지만, 그 전체적인 모습은 질량만 제외하고 HD 106906 b와 흡사합니다.
과학자들은 이런 이상한 공전 궤도와 한쪽으로 흩어진 디스크의 모습을 생각할 때 가장 가능성 높은 생성 원인이 다른 별의 중력이라고 생각하고 있습니다. 우연히 다른 별이 이 행성과 모항성 사이를 지나면서 궤도를 크게 변경시켰다고 보는 것입니다. 대개 별은 가스 성운에서 여러 개가 동시에 생기기 때문에 초기에는 이렇게 다른 별이 주변을 지나가는 일이 흔하게 발생할 수 있습니다. 그리고 태양계 역시 생성 초기에 이런 일을 겪었을지 모릅니다.
이번에 발견된 HD 106906 b는 2013년 마젤란 망원경에 의해 그 존재가 알려졌으나 그 정확한 특징을 알아낸 것은 허블 우주 망원경이었습니다. 허블 망원경은 공전 주기가 15000년에 달하는 멀리 떨어진 외계 행성의 궤도와 주변 디스크의 모습을 분명하게 포착했습니다. 이제 과학자들은 차세대 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경에 기대를 걸고 있습니다. HD 106906 b를 상세히 관측한다면 9번째 행성에 해당하는 독특한 외계 행성들이 어떻게 생성되고 진화하는지에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있일 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2020-12-hubble-pins-weird-exoplanet-far-flung.html
Meiji M. Nguyen et al, First Detection of Orbital Motion for HD 106906 b: A Wide-separation Exoplanet on a Planet Nine–like Orbit, AJ doi.org/10.3847/1538-3881/abc012
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