주위를 도는 행성

Circumbinary planet
A와 B가 주성과 보조성이며 ABb는 주성 주위를 나타내는 순환 행성계의 전형적인 구성.
펄서와 백색왜성을 포함하고 구상성단 M4에 위치한 쌍성계 PSR B1620-26 주위를 도는 거대한 행성에 대한 예술가의 인상입니다.

공전 행성은 하나의 별이 아닌 두 개의 별을 도는 행성이다.두 별은 쌍성계에서 서로를 공전하는 반면, 행성은 일반적으로 두 별 중 어느 쪽보다 계의 중심에서 더 멀리 궤도를 돈다. 그러나 쌍성계에서 두 별 중 한 별 주위에 안정적인 궤도를 도는 행성은 [1]알려져 있다.2013년 연구에 따르면 이 행성과 별들은 하나의 [2]원반에서 비롯되었다는 강한 암시가 있다.

관찰과 발견

확인된 행성

PSR B1620-26

최초로 확인된 주회 행성은 밀리초 펄서와 백색왜성을 포함하고 구상성단 M4에 위치한 PSR B1620-26을 돌고 있는 것으로 확인되었습니다.세 번째 천체의 존재는 [3]1993년에 처음 보고되었고, 5년간의 관측 [4]자료를 바탕으로 행성으로 추정되었다.2003년 이 행성은 목성 질량의 2.5배이며 이심률이 낮은 공전궤도에서 23AU로 [5]밝혀졌다.

HD 202206

주계열성 주위를 도는 첫 번째 행성이 발견된 것은 2005년 HD 202206으로,[6] 태양과 비슷한 별과 갈색 왜성으로 구성된 행성계를 돌고 있는 목성 크기의 행성이다.

HW 버진리스

2008년 발표된 일식쌍성계 HW Virginis는 항성 B 이하와 적색왜성으로 구성되어 있으며 행성계도 존재한다고 주장되었다.주장된 행성들의 질량은 각각 목성의 8.47배와 19.23배이며, 공전 주기는 9년과 16년으로 제시되었다.제안된 외부 행성은 이 [7]용어의 일부 정의에서는 갈색왜성으로 간주될 정도로 충분히 질량이 크지만, 발견자들은 궤도 구성이 이 행성이 원형 원반에서 행성처럼 형성되었음을 의미한다고 주장했다.두 행성 모두 적색 거성 단계에서 [8]주성이 물질을 잃었을 때 추가 질량이 증가했을 수 있습니다.

이 시스템에[9] 대한 추가 연구는 후보 행성에 제안된 궤도가 시스템의 나이보다 훨씬 짧은 시간대에 치명적으로 불안정하다는 것을 보여주었다.실제로, 저자들은 이 시스템이 매우 불안정하여 존재할 수 없으며, 그럴듯한 궤도 솔루션의 전체 범위에 걸쳐 평균 수명이 1,000년 미만임을 발견했다.비슷한 진화된 쌍성계를 중심으로 제안된 다른 행성계처럼, 주장된 행성 이외의 어떤 메커니즘이 쌍성의 관측된 행동에 책임이 있는 것으로 보이며, 주장된 행성은 단순히 존재하지 않습니다.

케플러-16

2011년 9월 15일, 천문학자들은 나사의 케플러 우주 망원경 자료를 사용하여 부분 일식에 기초한 첫 번째 주회 [10][11]행성 발견을 발표했다.케플러-16b라고 불리는 이 행성은 지구에서 약 200광년 떨어진 백조자리에 있으며, 토성 질량의 바위와 가스로 이루어진 얼어붙은 세계라고 여겨진다.이 행성은 또한 서로를 돌고 있는 두 개의 별 주위를 돌고 있는데, 하나는 우리 태양의 약 3분의 2 크기이고, 다른 하나는 우리 태양의 약 5분의 1 크기입니다.행성별의 각 궤도는 229일이 걸리는 반면, 행성은 225일마다 시스템의 질량 중심을 돌고 있다; 별들은 약 3주마다 서로 일식한다.

PH1(Kepler-64)

2012년 플래닛 헌터스 프로젝트의 자원봉사자들은 4성계의 [12]순환 행성인 PH1b를 발견했다.

케플러-453

2015년 천문학자들은 공전 주기가 240.[13]5일인 공전 행성 케플러-453b의 존재를 확인했다.

케플러-1647

케플러-1647b라고 불리는 새로운 행성은 2016년 6월 13일에 발표되었다.그것은 케플러 망원경을 사용하여 발견되었다.이 행성은 목성과 비슷한 크기의 가스 거대 행성으로, PSR B1620-26 다음으로 지금까지 발견된 행성 중 두 번째로 크다.이 행성은 별들의 거주 가능 영역에 위치하고 있으며,[14] 지금까지 확인된 외계 행성 중 가장 긴 기간인 1107일 만에 항성계를 돌고 있습니다.

MXB 1658-298

이 저질량 X선 쌍성계(LMXB) 주변의 거대한 행성은 X선 일식의 주기적인 지연 방법으로 발견되었다.

TOI 1338 b

지구보다 [15]약 6.9배 크고 1,300광년 떨어진 TOI 1338 b라고 불리는 큰 행성이 2020년 1월 6일에 발표되었다.

기타 관찰

전갈자리의 젊은 시스템인 AK 전갈자리 주변의 순환 원반.디스크 이미지는 ALMA를 사용하여 촬영되었습니다.

1999년 마이크로렌즈를 통해 발견된 행성이 근접 쌍성인 마초-1997-BLG-41 주위를 돌고 있다는 주장이 발표되었다.[16]이 행성은 두 적색왜성 주위를 넓은 궤도로 돌고 있다고 알려졌으나, 그 발견은 쌍성 자체의 [17]궤도 운동으로 더 잘 설명될 수 있다는 것이 밝혀졌기 때문에 나중에 그 주장은 철회되었다.

일식 쌍성계 CM Draconis 주변의 행성들을 발견하기 위한 몇 가지 시도가 이루어졌으며, 그 자체는 GJ 630.1의 일부입니다.일식 쌍성은 지나가는 행성에 대해 조사되었지만, 결정적인 발견이 이루어지지 않았고 결국 모든 후보 행성들의 존재는 [18][19]배제되었다.최근에는 공전하는 행성과 관련된 반사 운동으로 인해 일어나는 별의 일식 시기 변화를 감지하기 위한 노력이 이루어졌지만, 현재로서는 발견되지 않았다.쌍성의 궤도는 이심률이 높으며, 이는 조석력이 궤도를 원형으로 돌았어야 하는 근접 쌍성으로서는 예상치 못한 일입니다.이는 [20]쌍성의 이심률을 유지하는 중력 효과를 가진 거대한 행성이나 갈색 왜성이 쌍성 주위를 도는 궤도에 존재함을 나타낼 수 있습니다.

행성 형성 과정을 나타낼 수 있는 원반은 여러 별 주변에서 발견되었으며, 실제로 [21][22]3AU 미만의 거리를 가진 쌍성 주변에서 흔히 볼 수 있습니다. 한 가지 주목할 만한 예는 약 34AU 떨어져 있는 두 쌍의 쌍성으로 구성된 HD 98800 시스템입니다.쌍성 서브시스템 HD 98800 B는 태양 질량이 0.70과 0.58인 두 개의 별들로 구성되어 있으며, 이 두 별은 서로 기울어져 있고 이심률이 높은 항성 [23][24]궤도의 중력 효과에 의해 뒤틀리고 있다.또 다른 바이너리 서브시스템인 HD 98800 A는 [25]먼지와는 관련이 없습니다.

시스템 특성

케플러의 결과는 주회 행성계가 비교적 흔하다는 것을 보여준다(2013년 10월 현재 우주선은 탐색된 약 1000개의 일식 쌍성 중 7개의 행성을 발견했다).

별의 구성

주회 행성이 존재할 수 있는 별의 구성은 매우 다양합니다.1차 별의 질량은 태양질량 0.69~1.53(케플러-16 A & PH1 Aa), 별질량비 1.03~3.76(케플러-34 & PH1), 쌍성 이심률 0.023~0.521(케플러-47 & 케플러-34)이다.행성 이심률 분포는 거의 원형인 e=0.007에서 유의한 e=0.182까지 다양하다(Kepler-16 & Kepler-34).이 쌍성의 궤도 공명은 [2]발견되지 않았다.

궤도 역학

쌍성 케플러-34 A와 B는 서로 이심률이 매우 높은 궤도(e=0.521)를 가지고 있으며, 행성과의 상호작용이 매우 강하여 한 [2][clarification needed]궤도만 돌면 케플러의 법칙에서 벗어난 것이 눈에 띈다.

공동 평면성

2013년 8월 현재 알려진 모든 케플러 주회 행성은 단일 원반 [2]형성을 암시하는 쌍성의 평면(순행 방향)에 매우 가깝게 항성을 공전하고 있습니다.그러나 모든 공전 행성이 쌍성과 같은 평면을 이루는 것은 아니다: 케플러-413b는 2.5도 기울어져 있는데, 이는 다른 행성이나 제3의 [26][27]별의 중력 영향 때문일 수 있다.선택 편향을 고려할 때, 행성 궤도와 항성 쌍성 사이의 평균 상호 기울기는 약 3도 이내이며, 이는 다중 행성계에서 [28]행성의 상호 기울기와 일치합니다.

축방향 틸트 세차

케플러-413b의 회전축의 축 기울기는 11년 동안 30도나 변화할 수 있으며,[27] 이는 계절의 빠르고 불규칙한 변화를 초래할 수 있습니다.

이행

시뮬레이션 결과 케플러-47([29]AB)c를 제외하고 2014년 연구 이전에 알려진 모든 공전 행성은 생성 위치에서 상당히 이동했을 가능성이 있습니다.

임계 반지름에 가까운 반장축

최소 안정적 별-주위 행성 간 거리는 쌍성 분리 주기의 약 2-4배, 또는 쌍성 주기의 약 3-8배이다.모든 케플러 순환계에서 가장 안쪽에 있는 행성들은 이 반지름 근처를 돌고 있는 것으로 밝혀졌다.행성들은 임계 반지름의 1.09배에서 1.46배 사이에 있는 반지름을 가지고 있다.그 이유는 행성들이 이 [2]반경 바로 밖에 있게 되면서 임계 반지름 근처로 이동하는 것이 비효율적일 수 있기 때문일 수 있습니다.

최근, 가장 안쪽의 행성 반장축의 분포는 선택편향을 고려해 로그 균일한 분포와 일치하며, 여기서 가까운 행성을 더 [28]쉽게 발견할 수 있다는 것이 발견되었다.이것은 행성 이동의 지배력뿐만 아니라 안정성 한계 부근에 있는 행성들의 축적에 의문을 제기합니다.

단주기 쌍성 주위에 행성이 없음

대부분의 케플러 일식 쌍성의 주기는 1일 미만이지만 케플러 일식 쌍성의 가장 짧은 주기는 7.4일입니다(케플러-47).단주기 쌍성은 그렇게 좁은 궤도에서 형성되지 않을 것이며, 행성의 부족은 별들이 그렇게 가까이 궤도를 [2]돌 수 있도록 각운동량을 제거한 메커니즘과 관련이 있을 수 있습니다.한 가지 예외는 공전 주기가 7.1시간인 X선 쌍성 MXB_1658-298 주위에 있는 행성이다.

행성 크기 제한

2016년 6월 현재, 확인된 케플러 주회 행성 중 하나를 제외하고 모두 목성보다 작다.큰 행성은 [2]발견하기 쉽기 때문에 이것은 선택 효과가 될 수 없습니다.시뮬레이션은 이것이 [30]사실일 것이라고 예측했다.

거주성

주요 기사:쌍성계의 거주 가능성

케플러 주위를 도는 모든 행성들은 거주 가능 지역에 가깝거나 실제로 있다.이들 중 어느 것도 지구형 행성은 아니지만, 그러한 행성의 큰 위성은 거주할 수 있을 것이다.별의 이중성으로 인해, 이 행성에 의해 받는 [2]일사는 지구가 받는 일반적인 태양빛과는 매우 다른 방식으로 시간 변동에 따라 달라질 것이다.

통과 확률

주회 행성은 일반적으로 하나의 별 주위에 있는 행성보다 통과할 가능성이 더 높다.행성 궤도가 항성 쌍성 궤도와 겹칠 확률이 [31]확보되었습니다.일식 항성 쌍성계(검출된 시스템 등)를 도는 행성의 경우 제한된 관측 시간 내 통과 확률의 분석식을 얻었다.[28]

주위를 도는 행성 목록

확인된 공전 행성

아니요. 항성계 행성 덩어리
(M）J 。 		세미마조르 축
(AU) 		공전 주기
(일) 		파라미터

레퍼런스

 발견된 디스커버리 방법 NASA 외계 행성

검출일

1 PSR B1620-26 b 2 ± 1 23 ~ 24,820 [32] 1993년[4] 펄서 타이밍 2003년 7월
2 HD 202206 c 2.179 2.4832 1397.445 ± 19.056 [33] 2005년[6] 반지름 속도 2005년 9월
3 DP 레오니스 b 6.05 ± 0.47 8.19 ± 0.39 10,220 ± 730 [34] 2010년[35] 일식 이진 타이밍 2010년 1월
4 NN 서펜티스 c 6.91 ± 0.54 5.38 ± 0.20 5,657.50 ± 164.25 [36] 2010년[36] 일식 이진 타이밍 2010년 10월
5 NN 서펜티스 b 2.28 ± 0.38 3.39 ± 0.10 2,828.75 ± 127.75 [36] 2010년[36] 일식 이진 타이밍 2010년 10월
6 케플러-16 b 0.333 ± 0.016 0.7048 ± 0.0011 228.776+0.020
−0.037 		[37] 2011년[37] 교통편 2011년 9월
7 케플러-34 b 0.220 ± 0.0011 1.0896 ± 0.0009 [38] 2012년[38] 교통편 2012년 1월
8 케플러-35 b 0.127 ± 0.02 0.603 ± 0.001 [38] 2012년[38] 교통편 2012년 1월
9 NY 버진리스 b 2.85 3.457 3073.3 [39] 2012년[40] 일식 이진 타이밍 2012년 2월
10 RR 카엘리 b 4.2 ± 0.4 5.3 ± 0.6 4,343.5 ± 36.5 [41] 2012년[41] 일식 이진 타이밍 2012년 5월
11 케플러-38 b 0.384 미만 0.4644 ± 0.0082 [42] 2012년[42] 교통편 2012년 10월
12 케플러-47 b 0.027 ± 0.005 0.2956 ± 0.0047 [43] 2012년[43] 교통편 2012년 9월
13 케플러-47 c 0.07 ± 0.061 0.989 ± 0.016 [43] 2012년[43] 교통편 2012년 9월
14 PH1 b 0.532 미만 0.634 ± 0.011 [44] 2013년[44] 교통편 2013년 5월
15 FW 타우 AB b 10 ± 4 330 ± 30 ? [45] 2014년[46] 이미징 2014년 1월
16 ROX 42B b 9 ± 3 140 ± 10 ? [45] 2014년[45] 이미징 2014년 1월
17 HD 106906 b 11 ± 2 650 ? [47][48] 2014년 이미징 2014년 1월
18 케플러-413 b [49] 2014년[49] 교통편 2014년 3월
19 케플러-453 b 0.05 미만 0.7903 ± 0.0028 240.503 ± 0.053 [13] 2014년[13] 교통편 2014년 9월
20 케플러-1647 b 1.52 ± 0.65 2.7205 ± 0.0070 1107.5923 ± 0.0227 [50] 2016 교통편 2016
21 OGLE-2007-BLG-349 b 0.25 ± 0.041 2.59 ? [51] 2016 마이크로렌즈 2016년 9월
22 MXB 1658-298 b 23.5 ± 3.0 1.6 ± 0.1 760 [52][53] 2017 X선 일식의 주기적 지연 2017
23 KIC 5095269 b 7.70 ± 0.08 0.795 - 0.805 237.7 ± 0.1 [54] 2017 일식 이진 타이밍 2017

A 행성은 2014년에 발견되었지만, 주성의 쌍성은 2016년에 발견되었다.

확인되지 않았거나 의심스럽다

항성계 행성 덩어리
(M）J 。 		세미마조르 축
(AU) 		공전 주기 파라미터

레퍼런스

 발견된 디스커버리 방법
MACHO-1997-BLG-41 b ~3 ~7 ? 1999 마이크로렌즈

† 궤도 주기 측정(수동으로 계산한 페르미 추정치가 이를 보여줍니다.)

HD 202206 주변의 한 쌍의 행성인가 아니면 주위를 도는 행성인가?

HD 202206은 17 Mj 중 하나와 2.4 Mj 중 하나, 두 개의 천체가 공전하는 태양과 비슷한 별입니다. HD 202206 b를 갈색 왜성 또는 "슈퍼 행성"으로 분류하는 것은 이제 명확합니다.HD 202206 b는 사실 태양 질량이 0.089인 적색왜성이다.이 두 물체는 둘 다 원시 행성계 원반에서 형성되었을 수 있으며, 안쪽은 초행성이 되었을 수도 있고 바깥쪽 행성은 원형 [6]원반에서 형성되었을 수도 있습니다.이 시스템의 동적 분석은 행성과 갈색 [33]왜성 사이의 평균 운동 공명을 5:1로 더 보여줍니다.이러한 관찰은 이 시스템이 어떻게 형성되었는지에 대한 의문을 제기하지만, 수치 시뮬레이션에 따르면 순환 원반에서 형성된 행성은 [55]공명 상태에서 포착될 때까지 안쪽으로 이동할 수 있다.

픽션

주회 행성은 많은 공상과학 소설에서 흔히 볼 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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