우주 이야기 1298 - 어린 별 주변에서 발견된 두 개의 거대한 고리

(Continuum emission image of the 2M041240 disk at 1.3 mm. Credit: Long et al, 2023)

지구와 다른 태양계의 행성들은 46억 년 전 원시 태양 주변의 원시행성계 원반에서 탄생했습니다. 물론 지금 우리가 그때로 돌아가 그 사실을 확인할 순 없지만, 과학자들은 어린 아기 별 주변에서 다양한 단계에 있는 원시행성계 원반과 원시 행성의 후보들을 발견해 그 사실을 확인했습니다.

애리조나 대학의 펭 롱 (Feng Long of the University of Arizona)이 이끄는 천문학자 팀은 지구에서 485광년 떨어진 적색왜성인 2MASS J04124068+2438157 (2M041240) 주변에서 두 개의 고리를 발견했습니다.

이 적색왜성은 태양 질량의 42% 정도로 표면 온도는 3300K 정도인데, 가장 강력한 전파 망원경 중 하나인 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)로 관측했을 때 70AU와 116AU (1AU = 1.5억km) 정도 거리의 두 개의 디스크가 확인되었습니다. 참고로 나이는 470만 년으로 별의 수명을 생각하면 아직 신생아이며 주변에서 행성이 생성되고 있을 나이입니다.

연구팀은 좀 더 정확한 정보를 얻기 위해 켁 망원경의 적응 광학 기술을 이용해 추가 관측 정보를 얻어 이 고리의 특성을 확인했습니다. 그 결과 디스크의 폭은 5.6-8.5AU 정도로 상대적으로 좁은 것으로 나타났습니다.

이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 가능성 높은 가설은 90AU 정도에 아직 관측되지 않은 토성 크기의 행성이 있어 가스를 흡수하고 중력을 행사한다는 것입니다. 물론 아직 관측 되지 않은 더 많은 고리와 원시 행성이 존재할 가능성도 있습니다. 다만 이를 관측하기 위해서는 더 강력한 망원경에 필요합니다.

과학자들은 최근 관측 기술의 발전에 힘입어 점점 더 많은 사실을 알아내고 있습니다. 결국 언젠가 지구 같은 암석 행성이 생성되는 과정도 확인할 수 있을 것으로 생각합니다.

참고

https://phys.org/news/2023-04-large-double-ring-disk-star-2mass.html

Feng Long et al, A Large Double-ring Disk around the Taurus M Dwarf J04124068+2438157, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.14586

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