미국천문학회 215차 회의

미국천문학회(AAS) 215차 회의가 2010년 1월 3일부터 1월 7일까지 워싱턴에서 열렸다. 이는 3,500명의 천문학자와 연구자들이 참석하여 2,200개 이상의 과학적인 발표를 할 것으로 예상되어 지금까지 열린 가장 큰 천문학 회의 중 하나이다. 이 회의는 실제로 "우주에서 가장 큰 천문학 회의"로 청구되었다. 우리가 살고 있는 우주에 대한 새로운 견해와 함께 일련의 발견들이 발표되었다; 지구와 같은 조용한 행성들 - 비록 과거에 우리 자신의 행성에서 경험했던 것과 같은 우주적 장애물들이 많이 존재하더라도 - 생명체가 발전할 수 있는 - 아마도 풍부할 것이다.^[1][2][3]

적외선 촬영 하늘

WISE(Wide-field 적외선 탐사선)의 NASA 임무는 적외선을 이용해 소행성, 실패한 별, 강력한 은하를 포함한 수백만 개의 숨겨진 물체를 온 하늘로부터 스캔하는 것이다.WISE의 데이터는 2009년 12월 14일 발사된 NASA 허블 우주와 같은 우주 임무에서 다른 탐사선의 탐색 도구로 사용될 것이다. 망원경과 스피처 우주 망원경. 첫 번째 이미지는 제 215회 연례 AAS 회의에서 제시되었다. 은하수 근처의 카리나 별자리에 있는 지역의 적외선 스냅샷은 측량 망원경이 표지를 꺼낸 직후에 찍혔다. 달보다 3배 큰 하늘의 조각에서, 이 사진은 카리나 별자리에 있는 약 3,000개의 별들을 보여준다.^[1]

거대한 별 주위의 행성 형성

새로운 외계행성을 발견하기 위한 초점은 태양과 같은 별에 있었다. 400개가 넘는 외부 행성의 카탈로그는 다양한 크기의 외부 행성이 발견되었기 때문에 이러한 검색이 성공적이라는 것을 증명했다. 그러나 다른 스타형들도 새로운 외계행성을 발견할 가능성이 높은 곳이다. 회의에서 발표된 새로운 연구는 행성 형성이 항성 형성의 자연스러운 부산물임을 확인시켜 준다. 행성 형성은 심지어 태양보다 훨씬 더 거대한 별들 주변에서도 발생한다. 그러나 행성이 공전하는 별들의 수명은 너무 짧아 지능적인 외계 생명체는 그리 가능성이 높지 않다. NASA의 스피처 우주망원경, Two Micron All-Sky Survey, 하버드 스미스소니언 천체물리학센터(CfA)와 국립광천문관측소(NOAO)^[1][4]의 천문학자들이 참여한 연구를 위해 A형과 B형 별을 조사했다.

중력파 검출

3개월 동안 은하계에서 17개의 펄서 - 밀리초 펄서 -가 발견되었다. NASA의 페르미 감마선 우주망원경이 검출한 알려지지 않은 고에너지원은 펄사의 존재와 위치를 밝혀냈다. 이는 이러한 물체를 발견하는 속도가 빨라진 것으로, 지구 근처를 지나가는 중력파를 탐지하는 '은하 위성위치확인시스템(GPS)'으로 사용될 수 있다. 맥주는 비교적 오래되었지만, 이러한 밀리초 단위는 빠르게 회전하고 동반성으로부터 물질을 첨가하여 물질로 갱신되어 왔기 때문에 느려지지 않았다. 총 60개의 알려진 밀리초 펄사는 전천후 배열을 만든다. 이 배열을 활용하여 타이밍 변화를 정밀하게 모니터링하면 중력파를 최초로 직접 검출할 수 있을 것이다.^[1]

온도, 중력 및 행성 이동

행성의 이동의 고전적인 모델에 따르면, 지구는 다른 행성과 함께 행성상으로서 태양 속으로 빨려 들어갔어야 했다. 그러나 연차총회에서 새로운 이론적 모델이 제시되었다. 그것은 항성 주위의 원행성 원반이 항성 전체 범위에 걸쳐 일정한 온도를 갖는다는 가정은 잘못된 것이라는 것을 보여준다. 디스크의 일부는 실제로 불투명하기 때문에 열을 우주로 방출하여 빠르게 냉각할 수 없다. 이로 인해 디스크 전체에 온도 차이가 발생하며, 이러한 차이는 적용된 모델에서 이전에 설명되지 않았다. 온도 차이는 행성이 형성되는 동안 중요한 시기에 태양(또는 프로토-태양)의 자연 중력에 대항한다.

케플러 우주망원경

2010년 1월 4일, 케플러 우주망원경은 케플러-4b, 5b, 6b, 7b, 8b라는 이름의 다섯 개의 새로운 외계행성을 발견했다고 발표했다.^[5] 이들 외행성은 해왕성에 버금가는 크기로 목성보다 큰 크기, 궤도는 3.3~4.9일, 추정 온도는 2,200 °F~3,000 °F(1,200 °C~1,650 °C)에 이른다.

초토류 HD156668b

2010년 1월 7일 워싱턴DC에서 열린 제215차 미국천문학회(AAS) 회의에서 초지구급 외행성 HD156668b의 발견이 발표되었다.^[6]

개요

초지구란 지구와 태양계의 가스 거대 행성 사이에 질량이 있는 외계 행성이다. 슈퍼 지구라는 용어는 행성의 질량만을 의미하며 표면 조건이나 거주성에 대해 어떤 의미도 내포하지 않는다.^[7]

버클리 캘리포니아 대학의 앤드류 하워드는 워싱턴 D.C.에서 열린 미국천문학회 제215차 회의에서 이 행성의 발견을 발표했다.

이번 회의에서는 하와이에 있는 쌍둥이 케크 망원경을 이용해 외부 행성을 탐지한 연구팀이 처음으로 발견 내용을 발표했다. 쌍둥이의 망원경이 단일 관측소로 기능하면서, 간섭계를 통해 HD156668b는 지구보다 4배 정도 크며, 두 번째로 작은 외부 행성은 아직 발견되지 않았다.^[6]

지금까지 발견된 외계행성은 400개가 넘으며 극소수만이 슈퍼 지구 등급으로 분류된다. 크기 면에서 지구에 더 가까운 HD156668b와 같은 행성을 찾는 것이 천문학의 우선 과제가 되었다. 예를 들어, 케플러 미션은 다른 별들을 공전하는 수백 개의 행성의 발견을 둘러싼 극심한 대중의 관심의 일부다. 그러나 케플러 망원경은 지구의 1/2에서 2배 크기의 외부 행성으로 정의되는 수백 개의 지구 행성을 발견하는 보다 구체적인 임무를 가지고 있다.^[6][8]

우선은 액체 상태의 물과 생명체가 존재할 수 있는 별의 거주 가능 구역에 있는 이들을 찾는 것이다. HD156668b와 같은 발견은 케크 연구 그룹과 같은 천문학자들이 더 작고 작은 행성을 발견할 수 있다는 것을 증명할 수 있게 해준다. 궁극적으로, 케크 그룹과 케플러 미션과 같은 결과들은 태양계를 은하계의 행성계 연속체 내에 배치할 수 있게 할 것이다.^[6][8]

HD156668b는 불과 80광년 떨어진 곳에서 비교적 가까운 거리에 있는 것으로 간주된다. 그것은 헤라클레스 별자리에 있다. 초기 측정에 따르면 모항성 궤도를 4일에 한 번 정도(대략) 돌고 있는 것으로 보인다. 이 행성의 별의 흔들림은 HD156668b의 존재를 드러냈다. 태양과 유사한 별을 중심으로 지구와 같은 궤도에서 행성을 찾는데 정렬 확률은 0.5%로, 4일 궤도에서 발견된 거대 행성에 비해 정렬 확률은 10%^[6][8]에 가깝다.

캘리포니아 공과대학, 예일대학, 펜 주립대학의 다른 연구자들 또한 이 연구에 참여했다.^[9]

블랙홀 업데이트

회의에서는 새로운 자료와 함께 블랙홀이 눈에 띄는 주제였다.

블랙홀 쌍

거의 모든 은하는 태양의 100만배에서 10억배의 질량을 가진 블랙홀을 가지고 있다. 400만개가 넘는 태양 질량의 초거대 블랙홀이 우리 은하 중심부에 위치해 있다. 우주가 진화하면서 은하는 종종 충돌하고 합쳐져 더 큰 은하를 만들어낸다. 이로 인해 중공 은하계에는 서로 공전하는 두 개의 거대한 블랙홀(쌍)이 있어야 한다는 추측이 나오게 되었다. 중간합병 충돌과 함께 이것이 일반적인 관찰이 되어야 한다는 기대도 있었다. 그러나 관측은 이 추정을 입증하지 못했다; 단지 몇 쌍의 궤도를 선회하는 것만이 발견되었다. 관측 결과가 예상과 일치하지 않을 때, 이것은 은하가 어떻게 합쳐지고 성장하는지에 대한 이론에 문제를 제기하였다.^[10][11]

이 통계들은 최근에 변경되었다. 블랙홀 궤도를 선회하는 초경량 33쌍이 최근 발견됐다. 하와이 마우나케아에 있는 케크 II 망원경으로 실시한 DEEP2 갤럭시 레드스프트 서베이(DEEP2 Galaxy Redshift Survey)의 첫 32쌍. 이 조사는 어느 블랙홀이 어느 시점에 지구를 향해 움직이고 있는지를 알아냈다. 블랙홀이 지구를 향해 움직일 때, 그 빛은 파란색으로 변하며, 그것은 더 짧은 파장을 가지고 있다는 것을 의미한다. 궤도를 선회하는 쌍들은 한 블랙홀이 블루스히프트되고 다른 블랙홀이 레드히프트된 예를 찾아 식별되었다. 이 쌍들은 수천 광년 떨어져서 초당 200 km로 서로 공전한다.^[10][11]

중간 질량 블랙홀

지구에서 6천 5백만 광년 떨어진 구상 성단에서 태양보다 천 배나 더 큰 블랙홀이 백색 왜성의 파괴를 일으켰다는 증거가 축적되고 있다. 백색왜성이 블랙홀 쪽으로 떨어지면서 가열되고 있는 것으로 보인다. 이 이벤트는 초경량 X선 선원으로 불리는 강렬한 별 천체물리학적 X선 선원을 만들어낸다. 이러한 유형의 강한 X선 선원의 표시는 알려진 어떤 항성 X선 선원보다 광도가 높지만 이론화된 중간 블랙홀의 범위에 두는 초거대 블랙홀의 X선 강도보다 광도가 낮다는 것을 의미한다. 그들의 ULX의 정확한 성질은 미스터리로 남아 있지만, 한 가지 제안은 일부 ULX는 태양의 약 백배에서 수천배 사이의 질량을 가진 블랙홀이라는 것이다.^[12][13][14]

검출된 자연 원소의 혼합물은 X선 방출의 실제 출처가 백색 왜성의 파편임을 나타내는 것으로 보인다. NASA의 찬드라 X선 관측소와 마젤란 망원경의 관측을 증명하는 증거가 있다면, 그것은 중간 블랙홀의 첫 번째 실제 관측을 의미한다. 게다가, 그것은 블랙홀이 별을 파괴하는 것으로 확인된 최초의 관측일 것이다. 그리고 그것은 구상 성단에 중간 블랙홀이 존재한다는 이론을 뒷받침할 것이다.^[12][13]

이에 앞서 은하 중심부의 초거대 블랙홀은 항성의 붕괴와 파괴로 귀속된다는 주장이 제기돼 왔다. 그러나 구상 성단에서 그러한 사건을 관찰하는 것은 처음 있는 일이다. 현재까지 중간 블랙홀 후보는 널리 받아들여지지 않았다.^[12][13]

가능성 있는 후보

칠레 라스캄파나스의 마젤란 I, II 망원경으로 광학 조명을 통해 얻은 데이터도 포르낙스 은하단의 타원 은하 NGC 1399에서 발견되는 이 물체에 대한 흥미로운 정보를 제공한다. 스펙트럼은 산소와 질소로부터의 방출은 드러내지만 구상 성단 내에서 발생하는 희귀한 신호 집합인 수소는 보이지 않는다. 스펙트럼에서 추론된 물리적 조건은 기체가 최소 1,000개의 태양 질량의 블랙홀을 공전하고 있음을 시사한다.^[14]

이러한 관측을 설명하기 위해, 연구원들은 백색 왜성이 중간 질량 블랙홀에 너무 가깝게 떠돌다가 조석력에 의해 찢어졌다고 제안한다. 블랙홀은 백색 왜성의 물질을 삼키고 있으며, 물질의 속도는 블랙홀의 크기를 암시한다. 이 시나리오에서 X선 방출은 블랙홀 쪽으로 떨어지면서 가열되는 파괴된 백색 왜성의 파편에 의해 생성되며, 광학 방출은 이 X선에 의해 조명되는 더 먼 곳의 파편에서 발생한다.^[14]

이 물체의 또 다른 흥미로운 점은 이 물체가 구상 성단 안에서 발견된다는 것인데, 이 성단은 아주 오래되고 매우 촘촘한 별들의 그룹이다. 천문학자들은 오랫동안 구상 성단이 중간 질량의 블랙홀을 포함하고 있다고 추측해 왔으나 현재까지 이 성단이 그곳에 존재한다는 결정적인 증거는 없었다. 만약 확인된다면, 이 결과는 첫 번째 입증일 것이다.^[14]

은하 암흑 물질 헤일로

은하수, 그리고 아마도 대부분의 다른 은하들도 암흑 물질의 후광에 둘러싸여 있을 것이다. 은하수의 모양이 결정되었다. 이번 연구는 과학자들이 암흑물질 후광의^{[citation needed]} 3차원 형상을 측정한 첫 사례다.

기타 이정표

이 구간은 확장될 것이다.

만약 거대한 백색 왜성이 지금으로부터 수백만 년 후에 폭발한다면 그것은 지구를 위협할 수 있다.

허블 우주 망원경은 빅뱅 이후 형성되는 가장 먼, 가장 초기 은하들을 드러내면서 아직까지도 우주를 가장 깊이 들여다보고 있다.

참고 항목

• 미국천문학회
• 천체물리학 저널
• 천문 학회 목록

참조

외부 링크

• 미국천문학회 제215차 회의.
• 은하수에는 지구와 같은 행성들이 우글거릴지도 모른다. AAAS 사이언스 지금. 2010년 4월.