이웃 별에 행성 많은 꼴은 못 본다?

콜라보미국 하버드대

이웃 별에 행성 많은 꼴은 못 본다?

한국과학기자협회

공식

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2017.03.28. 00:011,742 읽음 비밀글

통계

원시행성계 원반이 증발하는 모습을 그린 상상도. NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

새로 생긴 별은 가스와 먼지의 밀도가 높은 원반으로 둘러싸여 있다. 이것을 ‘원시행성계 원반’이라고 부르며, 이 물질이 나중에 뭉쳐서 행성이 된다.

넓게 펼쳐진 별 형성 지역에서는 크기와 성격이 서로 다른 별이 다양하게 태어난다. 상대적으로 작은 별 주위에 있는 원시행성계 원반이 아주 큰 별에 가까이 있을 경우 큰 별에서 나온 빛은 작은 별 주위의 원반을 증발시킬 수 있다. 

이 사실은 잘 알려져 있었지만, 최근 영국 임페리얼대와 영국 케임브리지대, 미국 하버드대, 막스플랑크연구소 공동연구진은 작은 별도 주위에 있는 다른 별의 원시행성계 원반을 상당량 증발시킨다는 사실을 알아냈다. 

이들은 우리 태양과 아주 비슷한 별 주위에 있는 원반 ‘IM Lup’를 관측했다. 최근 이 원반 주위에서는 원인을 알 수 없는 헤일로가 발견됐다. 연구진은 근처에서 날아오는 별빛에 원반의 물질이 증발돼 헤일로가 생겼는지를 확인하기 위해 물질의 흐름과 화학 조성을 시뮬레이션했다. 

그 결과 헤일로가 원반의 물질이 증발해서 날아간 결과물이라는 사실을 밝혔다. 이 원반이 받는 빛은 평범한 기존 사례의 1만 분의 1에 불과했다. 연구진은 그럼에도 이 원반이 1000만 년에 걸쳐 지구의 3300배에 달하는 물질을 잃어버릴 것으로 추정했다. 

연구에 참여한 임페리얼대 토마스 호워스 박사는 “이전에 알고 있던 사례에 비해 아주 적은 빛만 받고 있어서 증발되는 물질이 없을 것으로 예상했다”며 “이런 약한 빛에도 상당한 양의 물질이 원반에서 증발할 수 있다는 사실을 보였다”고 설명했다. 

연구진은 이 원반이 이 정도로 증발한 이유로 원반의 넓이를 지목했다. 대개 항성계에서 거리를 말할 때는 태양과 지구의 평균 거리를 나타내는 ‘천문단위’를 쓴다. 태양에서 명왕성까지의 거리가 40천문단위인데 비해 이 원반의 반지름은 400천문단위에 달했다. 원반의 가장자리에는 중력이 약하게 미치기 때문에 쉽게 증발해 날아갔다는 것이다. 호워스 박사는 “계산에 따르면 이 원반은 700천문단위부터 시작했으나 100만 년도 안 돼서 절반 가까이 줄어들었다”며, “아주 빠르게 줄어드는 순간을 포착한 것”이라고 말했다.

이 연구 결과는 최근 들어 속속 발견되고 있는 외계행성계의 다양성을 이해하는 데 중요하다. 호워스 박사는 “이번에 발견한 현상은 행성계의 크기를 제한하는 등 다른 별에 생기는 행성에 심대한 영향을 끼칠 수 있다”고 말했다.

원문 링크

http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_22-3-2017-14-23-44

Fledgling stars try to prevent their neighbours from birthing planets

STAR WARS - Stars don't have to be massive to evaporate material from around nearby stars and affect their ability to form planets, a new study suggests.

www3.imperial.ac.uk