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우주 이야기 1657 - 바다뱀자리 TW (TW Hydrae)를 관측한 제임스 웹 우주 망원경


 (Final processed NIRCam images of the TW Hydrae protoplanetary disk. Panel (a) shows the result in the F200W filter, and panel (b) shows the F444W result. Credit: Lin et al., 2026.)

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바다뱀자리 TW (TW Hydrae)는 지구에서 194광년 떨어진 매우 어린 별로 나이는 대략 800만 년 정도로 추정되는 T Tauri 형 별입니다. 질량은 태양의 0.87배로 거의 태양과 같은 별이라고 할 수 있습니다. 그 주변에는 현재 형성되는 행성이 존재하는 것으로 보이는 원시 행성계 원반 (protoplanetary disk)가 있습니다. 지구에서 상대적으로 가까운 거리 때문에 이 별은 행성의 형성을 연구하는 과학자들의 집중적인 관측대상이 되어 왔습니다. 그리고 대략 22AU 거리에 거대한 얼음 행성이 존재한다는 것이 확인된 바 있습니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220907309936

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애리조나 대학교의 유치아 린(Yu-Chia Lin of the University of Arizona )이 이끄는 천문학자 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)의 근적외선 카메라(NIRCam)를 이용해 바다뱀자리 TW를 상세히 관측했습니다. 그리고 주변의 원시 행성계 원반에 대한 고대비 코로나그래프 이미지를 얻었습니다.

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관측 결과 이 원시 행성계 원반은 평균 궤도 경사각 8.74도, 위치각 75.62도를 갖는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 매개변수에서 반경 방향의 변화가 확인되었는데, 이는 원반 구조가 휘어져 있다는 의미입니다. 이미 앞서 관측에서 비스듬한 형태의 원반이 확인되기도 했습니다. (이전 포스트 참조) 참고로 원반의 질량은 태양 질량의 0.006배 정도입니다.

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연구팀의 주요 목표는 원반 표면에서 산란되는 빛(scattered light)을 이전보다 명확하게 관측하여 미세 구조를 분석하고 새로운 행성의 존재를 확인하는 것이었습니다. 하지만 이번 관측 결과 별에서 60AU 이상 떨어진 곳에는 목성 질량의 0.4배 이상, 30AU 이상 떨어진 곳에는 목성 질량의 2배 이상인 행성이 존재하지 않는 것으로 밝혀졌습니다.

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하지만 120AU 지점에서 복잡한 구조가 발견된 점으로 봐서 숨은 행성급 천체가 존재할 가능성은 여전히 존재합니다. 아마도 행성의 질량이 아직 좀 작거나 가스 안에 들어가 있어 잘 관측되지 않는 것일수도 있습니다. 이번 연구에서 새로운 행성을 찾아내지는 못했지만, 원시 행성계 원반에서 행성을 찾아낼 수 있는 JWST의 능력을 다시 한 번 확인한 연구였다고 할 수 있습니다.

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물론 지구형 행성의 경우 현재 JWST의 관측 성능으로도 확인하지 못할 수 있습니다. 어쩌면 미래에 차세대 망원경이 이곳에서 지구형 행성의 생성 과정을 포착할 수 있을지도 모릅니다.

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참고

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Yu-Chia Lin et al, JWST/NIRCam Imaging of Young Stellar Objects. IV. Detailed Imaging of the Protoplanetary Disk around TW Hya, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2607.23992

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https://phys.org/news/2026-07-webb-reveals-warped-nearby-tw.html

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