차가운 공허속에서

💙더운 여름 잘 보내고 계신가요?

🚀우주탐험가분들, 안녕하세요! 우주라이크 에디터 '올가'입니다. 한국의 이번주 정말 더웠죠. 너무 습한데다가 더워서 정말이지 저는 정말이지 찐만두가 되어버리는 줄 알았어요. 🥟

이렇게 더운 와중에, 우주계에는 정말이지 쿨한 소식이 날아들었는데요, 바로 본론으로 나아가볼까요? 

그럼 오늘의 뉴스레터 시작해볼게요. 💜

🪐제임스웹이 발견한 슈퍼목성

2024년 7월 24일, 과학 저널 Nature지에 흥미로운 내용이 게재되었습니다. 👀

독일 하이델베르크에 있는 막스 플랑크 천문학 연구소의 천문학자 엘리자베스 매튜가 이끄는 국제 연구팀은 12광년 떨어진 엡실론 인디 A(Eps Ind A Star) 항성의 주위에서 슈퍼목성 엡실론 인디Ab를 제임스 웹 우주 망원경(약어로 JWST라고함)를 사용하여 이미지로 포착했다고 밝혔습니다. 

연구팀은 제임스 웹 우주망원경으로 발견한 어떠한 외계행성 중에서도 가장 온도가 낮고 차가운 가스형 슈퍼 목성을 발견했다고 말했으며, 이에 스톡홀름 대학의 천문학자 마르쿠스 얀손이 "이 발견이 사실이라면 지금까지 사진으로 포착된 외계 행성중 가장 차가운 행성이 될 것"이라고 말했습니다.

대체 얼마나 차갑길래 과학자들이 호들갑을 떠는걸까요? 🥳

엡실론 인디 Ab의 추정 온도는 절대온도275K로 섭씨로 따지면 2°c정도 됩니다. 우주의 평균 온도가 -270도 정도 되는걸 생각해보면 그렇게까지 놀랍지도 않을지도 모릅니다. 

하지만 행성을 발견하는 방법을 생각해보면, 생각보다 더욱 놀라운 사실이 숨어있다는 사실을 알 수 있어요.

스스로 빛을 내는 항성(Star)와는 다르게, 행성(Planet)은 모항성(지구의 입장에서는 태양이 모항성이에요☀)을 공전할 뿐, 직접 빛을 내지 않습니다. 항성의 빛을 반사할 뿐이죠. 열은 낸다는 것은 곧 빛을 낸다는거니까, 열을 내뿜는 항성은 지구에서도 적외선 망원경을 통해 바로 감지할 수 있겠죠?

반대로 차가운 행성을 찾는 과정은 정말로 복잡해요. 천문학자들은 매우 희미한 빛을 감지해야 하며, 그 주위 환경과의 대조를 통해 행성을 식별합니다. 그 과정에서 대기 구성이나 표면 온도 등 다양한 데이터를 분석해야 하죠. 그래서 보통은 행성이 항성 앞을 지날 때 빛을 가려 별빛이 약해지는 현상을 분석하지만, 공전 주기가 긴 행성은 이마저도 어렵죠. 

하지만 이번에 발견된 엡실론 인디 Ab행성은 무려 제임스 웹 망원경(JWST)을 이용하여 확인한 사례에요. 간접 현상 분석이 아닌, 직접 촬영으로 포착된 외계의 거대 목성이죠. 그렇기에 이번 관측 사례가 🆒한거에요. 무려 12광년이나 떨어진 외계 행성의 모습을 지구에서 사진으로 포착했으니까요! 📷

이런 발견은 단순히 하나의 행성을 찾는 것을 넘어, 앞으로의 우주 탐사에 대한 잠재적인 가능성을 내포해요. 앞으로 천문학자들은 지구에서 가까운 다른 행성계에도 차가운 목성이 있다는 가정하에 관측을 시작하게 되겠죠. 🔭

앞으로 우리는 제임스 웹 망원경을 통해 더욱 차갑고 다양한 형태의 행성을 발견하게 될지도 몰라요. 그리고 그만큼 우리의 우주에 대한 이해도가 높아지겠죠. 😎

알면 알수록 놀라운 우주, 다음에는 얼마나 흥미로운 소식이 기다리고 있을까요? 기대해보자구요! ✨

+추가) 행성과 항성의 차이를 알고 있나요? 

위 기사에서 소개된 엡실론 인디 A는 항성(Star)입니다. 항성은 자기 스스로 물질을 태워 빛을 내는 별입니다. 우리 은하에는 태양이 있어요. 가스와 먼지가 모여 핵융합을 통해 항성이 된다고 하며, 일반적으로 행성에 비해 훨씬 크고 질량이 무겁습니다.

이번에 발견된 엡실론 인디 Ab는 행성(Planet)입니다. '행성'은 스스로 빛을 내지 못하며, 항성의 주위를 공전합니다. 보통 항성이 생성된 후에 남은 가스나 먼지들이 항성의 인력에 의해 뭉치며 생겨나게 됩니다.

+추추가) 엡실론 인디 Ab가 흥미로운 이유

여기부터는 정말 읽어보실 분만 읽어보세요! 😮

엡실론 인디 Ab의 중심별(모항성)인 엡실론 인디 A의 (이름이 비슷해서 헷갈리시죠? 죄송합니다😥) 표면 온도는 4천200°c 정도로 우리 은하의 태양보다 1천°c나 낮습니다. 또한 엡실론 인디 Ab는 28.4AU거리에서 173.6년마다 모항성을 공전한다고 발표되었어요.

우리 태양계로 따지면 엡실론 인디 Ab는 거의 해왕성의 위치에서 모항성 주위를 공전하고 있는 셈이죠! (참고로 해왕성은 우리 은하의 가장 가장자리에 위치하여 태양의 열을 거의 받지 못해 표면 온도는 -214°c입니다.)

우리 태양보다 1천도나 낮은 모항성을 그토록 먼 위치에서 공전하면서, 어떻게 2도의 온도를 유지하고 있을까요? 

과학자들은 아마도 해당 행성이 '가스 행성'이기 때문에 가능할 것이라고 예측하고 있습니다. 가스 행성이 생성될 때 중력으로 인해 가스가 중심으로 압축되고, 이 과정에서 운동 에너지가 열 에너지로 변환되게 되죠. 행성이 형성된 후에도 수축은 지속되며, 이는 지속해서 자체적으로 열이 나게 되는 이유입니다. 

자, 뉴스레터 위에서 열에너지는 곧 빛에너지라고 했는데, 그렇다면 우리 은하의 행성인 목성도 항성이 될 수 있었던 걸까요? 😲

다음에는 태양이 되지 못한 목성의 비밀을 풀어볼테니, 기대된다면 구독해주세요! 안녕! 💙