기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1483 - PDS 70 행성계를 직접 관측한 제임스 웹 우주 망원경


 

(A multi-wavelength view of the PDS 70 system reveals the dynamic interplay between its forming planets (PDS 70 b & c) and their surroundings. Credit: University of Victoria)





(Power-law geometrical model fit to the F480M kernel phase and log kernel amplitude data of PDS 70 (images) using uniform priors on the positions of PDS 70 b and c, shown with a linear stretch in arbitrary units. With respect to the central source (yellow star), PDS 70 b is to the southeast, while PDS 70 c is directly west. The white and gray dashed contours, plotted on top of the arbitrarily colored posterior density, denote the 1σ, 2σ, and 3σ contours of the marginalized posterior of the positions of PDS 70 b and c from the Bayesian average of the posteriors of the three models. The two gray dashed circles are centered on the predicted locations of the planets at the time of the observations (J. J. Wang et al. 2021b) from whereistheplanet (J. J. Wang et al. 2021a). We mask the central region to denote the inner working angle of ~0.5λ/B = 94 mas, the diffraction limit of the data. Credit: The Astronomical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-3881/ad9b94)

제임스 웹 우주 망원경이 현재 형성중에 있는 행성을 가장 높은 분해능으로 관측해 행성 형성 및 위성 형성에 대한 정보를 밝혀냈습니다. PDS 70은 지구에서 370 광년 정도 떨어진 어린 별로 나이가 500만년 이내로 생각됩니다. 인간의 입장에서 보면 영겁의 세월이지만, 별의 입장에서 보면 갓난아기나 마찬가지입니다. 태양의 46억년과 비교하면 더욱 그렇습니다.

비교적 가까운 거리에 있는 관측이 쉬운 아기별이기 때문에 PDS 70은 이전부터 집중적인 관측이 이뤄졌습니다. 특히 이 별 주변에는 두 개의 갓 태어난 행성이 있으며 그 사이에는 고리가 있어 과학자들의 큰 관심을 받았습니다. 두 행성은 먼지와 가스 디스크에서 현재도 물질을 끌어들이며 성장하는 중으로 과학자들에게 목성이나 토성 같은 가스 행성이 어떤 방식으로 형성되었는지에 대해 매우 중요한 정보를 제공하고 있습니다.

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223162143390

https://blog.naver.com/jjy0501/223697323363

캐나다 빅토리아 대학의 도리 블레컬리 (University of Victoria Ph.D. candidate Dori Blakely)가 이끄는 국제 천문학자 팀은 제임스 웹 우주 망원경의 NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph)의 AMI (Aperture Masking Interferometry)를 이용해 PDS 70에 있는 두 행성 PDS 70 b와 c를 직접 관측하고 많은 정보를 확인했습니다.

사실 아무리 제임스 웹 우주 망원경이라도 하더라도 370광년 밖의 행성을 직접 포착하기는 어렵습니다. 따라서 과학자들은 간섭 현상을 이용합니다. 전체 면적의 15% 정도의 작은 부분의 빛을 가리면 빛이 간섭을 통해 더 미세한 부분까지 확인할 수 있습니다. 덕분에 연구팀은 PDS 70b와 c가 현재도 고리에서 물질을 흡수하면서 커지는 중이며 사실 서로 경쟁하는 관계라는 사실을 확인할 수 있었습니다. 물질 빼앗기 경쟁은 사실 모성과도 함께 일어나 다양한 결과를 낳게 됩니다.

더 흥미로운 부분은 이번 관측에서 두 행성 주변에 디스크의 존재가 의심되는 소견이 나왔다는 것입니다. 미니 태양계라 불리는 목성처럼 이 두 행성도 가스와 먼지를 주변에 모으고 있다가 여기서 여러 개의 위성이 태어나는 것으로 보입니다. 다만 외계 위성까지 확인하기 위해서는 제임스 웹 우주 망원경보다 더 강력한 망원경이 필요합니다. 차세대 망원경에서 이 꿈이 이뤄질 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2025-02-witnessing-birth-planets-webb-telescope.html

Dori Blakely et al, The James Webb Interferometer: Space-based Interferometric Detections of PDS 70 b and c at 4.8 μm, The Astronomical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-3881/ad9b94

댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...