우주 이야기 1140 - 외계 달의 생성 모습을 포착한 ALMA

(Artist's impression of the moon-forming disk surrounding PDS 70c. Credit: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.)

(An ALMA image of PDS 70 with the location of the circumplanetary disk surrounding the exoplanet PDS 70c shown in the relief. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et)

지구에서 370광년 정도 떨어진 PDS 70은 태양보다 약간 작은 어린 별로 태어난 지 540만년 정도 밖에 되지 않은 것으로 추정됩니다. 이 별이 주목 받는 이유는 거대한 먼지 디스크와 그 안쪽에 형성 중인 두 개의 행성 PDS 70b/c 때문입니다. 각각 목성 질량과 목성 질량의 4배 정도 되는 가스 행성으로 모성과 22AU, 30AU 정도 떨어진 거리를 공전 중입니다.

태양계로 치면 목성과 토성이 형성되는 것과 비슷한 상황인데, 지구에서 관측하기 좋은 위치에 있어 집중적인 연구가 이뤄지고 있습니다. 무엇보다 흥미로운 사실은 PDS 70c 주변에 위성이 형성되는 것 같은 디스크가 있다는 것입니다.

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프랑스 국립과학연구소 (CNRS)의 미리암 베니스티(Myriam Benisty)가 이끄는 국제 천문학자팀은 현존하는 가장 강력한 전파 망원경 중 하나인 ALMA를 이용해 다시 PDS 70 행성계를 세밀하게 관측했습니다. 연구팀에 따르면 PDS 70c 주변에 있는 행성 주변 원반 (circumplanetary disk)은 토성 고리의 500배 크기로 질량은 적어도 지구의 달의 세 배에 달합니다. 생각보다 질량은 작은 셈인데, 추가 관측을 통해 이미 형성된 위성을 확인할 수 있을지 궁금합니다.

(동영상)

미니 태양계라 불리는 목성의 사례에서도 볼 수 있듯이 태양에서 멀리 떨어진 거대 가스 행성들은 주변에 가스와 먼지가 뭉쳐 미니 태양계처럼 자신만의 위성계를 형성합니다. 앞으로 차세대 망원경들이 활약하면 PDS 70 행성계는 그 모습을 들여다볼 수 있는 귀중한 관측 목표가 될 것으로 보입니다. 현재는 희미한 디스크의 모습만 확인할 수 있지만, 미래에는 외계 위성의 이미지를 포함해 더 상세한 모습이 나올 것으로 기대합니다.

참고

https://newatlas.com/space/moon-forming-disk-exoplanet-pds-70c/

https://en.wikipedia.org/wiki/PDS_70

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac0f83

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